Dissertação em PDF

Propaganda
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE, UNICENTRO-PR
ÓLEOS ESSENCIAIS NA INDUÇÃO DE RESISTÊNCIA
E NO MANEJO DO OÍDIO DA SOJA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
RILDANIA ABADIA BARCELOS
GUARAPUAVA-PR
2015
RILDANIA ABADIA BARCELOS
ÓLEOS ESSENCIAIS NA INDUÇÃO DE RESISTÊNCIA E NO MANEJO DO OÍDIO
DA SOJA
Dissertação apresentada à Universidade
Estadual do Centro-Oeste, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação em
Agronomia, área de concentração em
Produção Vegetal, para a obtenção do título de
Mestre.
Prof (a). Dr (a). Cacilda Márcia Duarte Rios Faria
Orientador (a)
Prof. Dr. Paulo Roberto Da Silva
Co-orientador
GUARAPUAVA-PR
2015
Catalogação na Publicação
Biblioteca Central da Unicentro, Campus Cedeteg
B242o
Barcelos, Rildania Abadia
Óleos essenciais na indução de resistência e no manjeo do oídio da
soja / Rildania Abadia Barcelos. – – Guarapuava, 2015
xii, 66 f. : il. ; 28 cm
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste,
Programa de Pós-Graduação em Agronomia, área de concentração em
Produção Vegetal, 2015
Orientadora: Cacilda Márcia Duarte Rios Faria
Co-orientador: Paulo Roberto da Silva
Banca examinadora: Aline José Maia, Sérgio Miguel Mazaro
Bibliografia
1. Agronomia. 2. Produção vegetal. 3. Rosmarinus officinalis. 4.
Cymbopogon citratus. 5. defesa vegetal. 6. Erysiphe difusa. I. Título. II.
Programa de Pós-Graduação em Agronomia.
CDD 633.34
RILDANIA ABADIA BARCELOS
ÓLEOS ESSENCIAIS NA INDUÇÃO DE RESISTÊNCIA E NO MANEJO DO OÍDIO
DA SOJA
Dissertação apresentada à Universidade
Estadual do Centro-Oeste, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação em
Agronomia, área de concentração em
Produção Vegetal, para a obtenção do título de
Mestre.
Aprovada em 25 de fevereiro de 2015
Dr(a). Aline José Maia – UNICENTRO
Prof. Dr. Sérgio Miguel Mazaro – UTFPR
Prof (a). Dr (a). Cacilda Márcia Duarte Rios Faria
Orientador (a)
GUARAPUAVA -PR
2015
Dedico este trabalho aos meus pais, Rosilene e
Firmino, e aos meus irmãos, Flávio e Rosinele,
que são meus exemplos de vida e sempre me
incentivaram e acreditaram no meu potencial.
AGRADECIMENTOS
À Profª Drª. Cacilda Márcia Duarte Rios Faria pela orientação, amizade, confiança,
apoio, paciência e por nunca ter medido esforços para me ajudar a conduzir os experimentos;
Ao prof Dr. Paulo Roberto Da Silva pela co-orientação;
À Drª. Aline José Maia pela paciência e pelas orientações e contribuições nos
experimentos;
Aos professores e funcionários da Universidade Estadual do Centro Oeste, em especial
aos professores Dr. Renato Vasconcelos Botelho, Dr. Juliano Tadeu Vilela de Resende e a
profª. Patrícia Carla Giloni de Lima pelos ensinamentos e por disponibilizarem os
equipamentos e laboratórios para o desenvolvimento do trabalho;
À Anna Cláudia Oliveira, Ires Cristina Ribeiro Oliari, Julio José Nonato, amigos e a
todos do laboratório de Fitopatologia pela amizade, pelos momentos que passamos juntos, e
acima de tudo pela colaboração no desenvolvimento dos experimentos;
À Universidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO e ao programa de PósGraduação em Agronomia pela oportunidade da realização do curso do mestrado;
À Coodenação de Aperfeiçoamento do Nível Pessoal – CAPES, pela concessão de
bolsa durante o mestrado;
Atodas as pessoas aqui omitidas e que contribuíram para o desenvolvimento do
trabalho.
SUMÁRIO
RESUMO .............................................................................................................................. ..
ABSTRACT .......................................................................................................................... ..
1.
INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 1
2.
OBJETIVO GERAL.................................................................................................... 2
3.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................... 2
4.
REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................ 2
4.1. Culturada soja ............................................................................................................. 2
4.2. Oídio da soja ............................................................................................................... 3
4.3. Controle alternativo de doenças ................................................................................... 5
4.4. Óleos essenciais .......................................................................................................... 7
4.5. Cymbopogon citratus .................................................................................................. 7
4.6. Rosmarinus officinalis ................................................................................................. 8
4.7. Indução de resistência de plantas ................................................................................. 8
4.8. Indução de fitoalexina ................................................................................................. 9
4.9. Espécies Reativas de Oxigênio .................................................................................. 10
4.10. Superóxido Dismutase (EC 1.15.1.1) ......................................................................... 11
4.11. Peroxidase (EC 1.11.1.7) ........................................................................................... 12
4.12. Trocas gasosas........................................................................................................... 13
5.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 15
CAPITULO I. ÓLEOS ESSENCIAIS NA INDUÇÃO DE FITOALEXINA E
PEROXIDASES EM SORGO E FEIJÃO ............................................................................ 26
1.
INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 28
2.
MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 29
2.1. Local dos experimentos ............................................................................................. 29
2.2. Produtos utilizados .................................................................................................... 29
2.3. Descrição dos experimentos ...................................................................................... 29
2.4. Indução de Fitoalexina em sorgo ............................................................................... 30
2.5. Indução de Fitoalexina em feijão ............................................................................... 30
2.6. Extrato enzimático..................................................................................................... 31
2.7. Determinação de proteínas ........................................................................................ 31
2.8. Atividade da peroxidase (EC 1.11.1.7) ...................................................................... 32
3.
RESULTADOS ......................................................................................................... 32
3.1. Efeito do óleo essencial de Cymbopogon citratus na indução de fitoalexina e
peroxidases em sorgo e feijão ............................................................................................... 32
3.2. Efeito do óleo essencial de Rosmarinus officinalis na indução de fitoalexina e
peroxidasesem sorgo e feijão................................................................................................ 33
4.
DISCUSSÃO ............................................................................................................ 35
5.
CONCLUSÃO .......................................................................................................... 35
6.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 36
CAPITULO II. ÓLEOS ESSENCIAIS NO MANEJO DO OÍDIO DA SOJA ....................... 39
1.
INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 41
2.
MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 42
2.1. Local dos experimentos ............................................................................................. 42
2.2. Produtos utilizados .................................................................................................... 42
2.3. Instalação e condução do experimento ....................................................................... 42
2.4. Avaliação da doença .................................................................................................. 44
2.5. Análise enzimática .................................................................................................... 44
2.6. Determinação de proteínas ........................................................................................ 45
2.7. Extrato enzimático..................................................................................................... 45
2.8. Atividade da peroxidase (EC 1.11.1.7) ...................................................................... 46
2.9. Atividade da superóxido dismutase (EC 1.15.1.1) ...................................................... 46
2.10. Trocas gasosas ............................................................................................................ 47
2.11. Análise dos dados ...................................................................................................... 47
3.
RESULTADOS ......................................................................................................... 47
3.1. Experimento 1: óleo essencial de Cymbopogon citratus no manejo do oídio da soja .. 47
3.2. Experimento 2: óleo essencial de Rosmarinus officinalis no manejo de doenças da soja
........................................................................................................................................52
4.
DISCUSSÃO ............................................................................................................ 57
5.
CONCLUSÃO .......................................................................................................... 60
6.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 61
APÊNDICE ......................................................................................................................... 64
ANEXOS ............................................................................................................................. 65
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Óleo essencial de Cymbopogon citratus na indução de fitoalexina em mesocótilos de
sorgo (A) e em hipocótilos de feijão (B). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre
si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (GuarapuavaPR, 2013). ............................................................................................................................ 33
Figura 2.Óleo essencial de Cymbopogon citratus na atividade da peroxidase em mesocótilos
de sorgo. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2013).............................................. 33
Figura 3. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis na indução de fitoalexina em mesocótilos
de sorgo (A) e em hipocótilos de feijão (B). Médias seguidas pela mesma letra não diferem
entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil
(Guarapuava-PR, 2013)........................................................................................................ 34
Figura 4. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis na atividade da peroxidase em mesocótilos
de sorgo (A) e em hipocótilos de feijão (B). Médias seguidas pela mesma letra não diferem
entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil
(Guarapuava-PR, 2013)........................................................................................................ 34
Figura 5. Óleo essencial de Cymbopogon citratus na Área Abaixo da Curva do Progresso da doença
(AACPD) de oídio (A), e porcentagem de desfolha em R6 (B) na cultura da soja. Médias seguidas pela
mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-SMetil (Guarapuava-PR, 2014)................................................................................................... 48
Figura 6. Óleo essencial de Cymbopogon citratus no número de vagens planta-1 (A), no número de grãos
planta-1 (B) e peso de mil grãos (C). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de
Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014)........................ 48
Figura 7. Atividade da superóxido dismutase em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações
de óleo essencial de Cymbopogon citratus. A = 24 horas após a primeira aplicação (primeira coleta); B =
24 horas após a segunda aplicação (terceira coleta); C = 24 horas após a terceira aplicação (quinta
coleta). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de
probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014). .............................................. 49
Figura 8. Atividade da peroxidase em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações de óleo
essencial de Cymbopogon citratus. A = 24 horas após a segunda aplicação (terceira coleta); B = 24 horas
antes da terceira aplicação (quarta coleta); C = 24 horas após a terceira aplicação (quinta coleta) e D = 24
horas após a quarta aplicação (sétima coleta). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si
pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014). 50
Figura 9. Trocas gasosas em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações de óleo
essencial de Cymbopogon citratus, 6 dias após a primeira aplicação. A =Taxa de assimilação
de CO2 (A, µmol CO2 m-2s-1); B = Condutância estomática (mol m-2s-1); C = Concentração
interna de CO2 na câmara subestomática (µmol CO2 mol-1); D =Taxa de transpiração (E,
-2 -1
-1
mmol H2O m s ); E = Eficiência do uso da água (EUA, µmolCO2 (mmolH2O) ); e F =
-2
-1
-1 -1
Eficiência instantânea de carboxilação [(μmol m s ) (μmol mol ) ]. ASM, Acibenzolar-SMetil (Guarapuava-PR, 29/01/2014). ................................................................................... 51
Figura 10. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis na Área Abaixo da Curva do Progresso da
doença (AACPD) de oídio (A), e porcentagem de desfolha em R6 (B) na cultura da soja.
Análise de regressão apenas para as concentrações do óleo essencial. Médias seguidas pela
mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014). ...................................................................... 52
Figura 11. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis no número de vagens planta-1 (A); no
número de grãos planta-1 (B) e no peso de mil grãos (C). Análise de regressão apenas para as
concentrações do óleo essencial. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo
teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR,
2014). .................................................................................................................................. 53
Figura 12. Atividade da superóxido dismutase em folhas de soja submetidas a diferentes
concentrações de óleo essencial de Rosmarinus officinalis. A = 24 horas após a primeira
aplicação (primeira coleta); B = 24 horas antesda segunda aplicação (segunda coleta); C = 24
horas após a segunda aplicação (terceira coleta); D = 24 horas após a terceira aplicação
(quinta coleta); E = 24 horas antes da quarta aplicação (sexta coleta) e F = 24 horas após a
quarta aplicação (sétima coleta). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo
teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR,
2014). .................................................................................................................................. 54
Figura 13. Atividade da peroxidase em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações
de óleo essencial de Rosmarinus officinalis. A= 24 horas antes da terceira aplicação (quarta
coleta); B = 24 horas antes da quarta aplicação (sexta coleta) e C = 24 horas após a quarta
aplicação (sétima coleta). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de
Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014). .... 55
Figura 14. Trocas gasosas em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações de óleo essencial de
Rosmarinus officinalis, 6 dias após a primeira aplicação. A = Taxa de assimilação de CO2 (A, µmol CO2 m-2s-1);
B = Condutância estomática (mol m-2s-1); C = Concentração interna de CO2 na câmara subestomática
-2 -1
(µmol CO2 mol-1); D = Taxa de transpiração (E, mmol H2O m s ); E = Eficiência do uso da água (EUA,
-1
-2 -1
-1 -1
µmolCO2 (mmolH2O) ); e F = Eficiência instantânea de carboxilação [(μmol m s ) (μmol mol ) ]. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 29/01/2014). ........................................................................ 56
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS
A
Taxa de assimilação de CO2
AACPD
Área Abaixo da Curva do Progresso da Doença
ASM
Acibenzolar-S-Metil
Ci
Concentração interna de CO2 na câmara subestomática
E
Taxa de transpiração da folha
EDTA
Ácido etilenodiamino tetra-acético
EiC
Eficiência de carboxilação
ERRO
Espécie reativa de oxigênio
ERN
Espécie reativa de nitrogênio
EUA
Eficiência do uso da água
IRGA
Analisador de gás infravermelho
NBT
Nitro blue tetrazólio
POX
Peroxidase
SOD
Superóxido dismutase
RESUMO
Rildânia Abadia Barcelos. Óleos essenciais na indução de resistência e no manejo do oídio da
soja.
A soja é uma das oleaginosas mais consumidas no mundo e as doenças de plantas são um dos
fatores limitantes de sua produção. Como forma de controle dessa doença é usual o uso de
fungicidas. No entanto, vem aumentandoa busca por produtos naturais que proporcionam
menores riscos para a saúde do aplicador e consumidor final, além de diminuir a poluição
ambiental e a seleção de raças resistentes. Dessa forma, objetivou-se avaliar o potencial dos
óleos essenciais de capim-limão e alecrim na indução de resistência e no manejo de oídio de
soja, bem como as respostas fisiológicas da cultura. Foram estudados óleos essenciaisde
capim-limão e alecrim (1000, 2000, 4000 e 8000 µL L-1), acibenzolar-S-metil, fungicida,
controle. Realizaram-se dois experimentos, sendo o primeiro avaliando os óleos essenciais na
indução de resistência de plântulas de sorgo e feijão. Mesocótilos de sorgo e hipocótilos de
feijão foram tratados com os óleos essenciais, submetidos em condições de indução de síntese
de compostos de defesa e avaliados quanto a atividade de fitoalexinas e atividade de
peroxidases. No segundo experimento os óleos foram aplicados na cultura da soja nos
estádios fenológicos V9, R1, R2 e R3 e avaliou-se a severidade do oídio bem como a
atividade enzimática, fatores de produção e fatores fisiológicos da cultura sob tais condições.
Óleos essenciais de capim-limão e alecrim possuem a capacidade de induzir resistência em
pantulas de sorgo e feijão, sendo que o óleo essencial de capim-limão ativa o metabolismo das
fitoalexinas nas duas culturas e o óleo essencial de alecrim ativa as peroxidases no feijão. Os
óleos essenciais de capim-limão e alecrim interferem no manejo de oídio da soja, sendo que o
óleo essencial de capim-limão reduz a AACPD oídio. Ambos interferem nas respostas
fisiológicas e nos mecanismos de resistência da cultura, demonstrando ainda haver
especificidade quanto à concentração e modo de ação.
Palavras-Chave: Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, defesa vegetal, Erysiphe
difusa.
ABSTRACT
Rildânia Abadia Barcelos.Alternative management of soybean diseases.
Soybean is one of the most consumed oil in the world and plant diseases are a major factor
limiting production. As a way to control this disease is usual the use of fungicides. However,
is increasing search for natural products that provide less risk to the health of the applicator
and the end consumer, beside reduce environmental pollution and the selection of resistant
strains. This work aimed to evaluate the potential of essential oils of lemongrass and rosemary
in resistance induction and management of powdery mildewsoybean, as well as the
physiological responses of culture. Essential oils of lemongrass and rosemary (1000, 2000,
4000 and 8000 µL L-1), acibenzolar-S-methyl, fungicide controlwere studied. Two
experiments were developed, the first evaluating the essential oils under the induction of
resistance in sorghum and bean seedlings. Sorghum mesocotyls and bean hypocotyls were
treated with essential oils, submitted in conditions of defense compounds synthesisand
evaluated phytoalexin and peroxidase activities. In the second experiment the essential oils
were applied in soybean growth stages in V9, R1, R2 and R3 and evaluated the severity of
powdery mildew as well as the enzymatic activity, production factors and physiological
factors of culture under such conditions. Essential oils of lemongrass and rosemary have the
ability to induce resistance in sorghum and beans, and the essential oil of lemon grass
activates the metabolism of phytoalexins in both cultures and the essential oil of rosemary
active peroxidases in beans. The essential oils of lemongrass and rosemary interfere in the
management of soybean powdery mildew, and the essential oil of lemon grass reduces
powdery mildew AACPD. Both interfere with physiological responses and resistance
mechanisms of the culture, demonstrating yet be specific as to the concentration and mode of
action.
Keywords: Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, plant defense, Erysiphe difusa.
1. INTRODUÇÃO
O uso indiscriminado de agrotóxicos aliado a aplicações de forma errônea tem
provocado uma crescente perda da eficácia dos fungicidas convencionais, favorecendo a
seleção de raças resistentes de patógenos (LUIZ, 2013). Esses fatores aumentaram a busca por
métodos alternativos de controle de fitopatógenos.
Produtos naturais extraídos de plantas, produzidos no metabolismo secundário das
mesmas, podem atuar na proteção contra micro-organismos patogênicos (ITAKO, 2008). Tais
produtos são classificados nos grupos dos terpenos, dos compostos fenólicos ou dos
compostos nitrogenados. Pesquisas utilizando esses compostos mostram a eficácia dos
mesmos no controle de fitopatógenos, podendo atuar diretamente sobre o patógeno, como
substâncias tóxicas, ou mesmo pela indução de resistência das plantas (GACHKAR et al.,
2007). No grupo dos terpenos encontram-se os óleos essenciais, os quais têm sido
amplamente estudados no controle alternativo de doenças, apresentando resultados
promissores, além de preservar o meio ambiente e os seres vivos, pois são biodegradáveis a
produtos não tóxicos (SOYLU et al., 2006).
Óleos essenciais de capim-limão e alecrim possuem potencial antimicrobiano
observado por alguns autores. Maia et al. (2014a) verificaram que o óleo essencial de
Rosmarinus officinalis reduziu cerca de 30 e 50% a severidade da mancha da folha e do
míldio da videira, respectivamente, em duas safras consecutivas, além de induzir a resistência
das plantas, observada pelo aumento na atividade das quitinases e redução da atividade da
catalase. Perina et al. (2013) avaliaram o efeito dos óleos essenciais de canela, capim-limão,
citronela, eucalipto e melaleuca sobre o controle do oídio da soja sob condições de casa de
vegetação e observaram que os óleos essenciais apresentaram grande potencial no controle da
doença. Em um de seus experimentos os autores observaram que o óleo essencial de capimlimão, na concentração de 1 mL L-1, apresentou um controle de 67% da doença.
Há a necessidade de se estudar mais sobre os óleos essenciais em experimentos in
vivo, visto, por exemplo, que a indução de resistência é dependente do elicitor empregado, da
espécie analisada, das condições fisiológicas da planta e dos fatores ambientais
(PASCHOLATI et al., 2008). A indução de resistência é um dos métodos alternativos para o
manejo de doenças. Esse processo gera gastos energéticos para a planta e a determinação do
uso dos recursos da planta para o crescimento ou defesa é pela competição por substrato
1
comum e energia. Os assimilados são disponibilizados através da fotossíntese, e utilizados
para o crescimento produzindo biomassa estrutural. Parte dos assimilados é carreada para
gerar defesas constitutivas e o excedente é conduzido para tecidos de reserva (GAYLER et
al., 2004). Qualquer mudança que ocorra no interior da planta interfere na taxa de assimilação
de CO2 por ela e, consequentemente, na sua produtividade (PASCHOLATI et al., 2008).
2. OBJETIVO GERAL
O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial dos óleos essenciais de capimlimão e alecrim na indução de resistência e no manejo de oídio de soja, bem como as
respostas fisiológicas da cultura.
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Avaliar o potencial dos óleos essenciais de capim-limão e alecrim na síntese de
metabólitos de defesa em plântulas de sorgo e feijão.
Avaliar os óleos essenciais de capim-limão e alecrim sobre o manejo de oídio da soja
e o potencial de ativação de mecanismos de resistência nas plantas, bem como as respostas
fisiológicas na cultura.
4. REFERENCIAL TEÓRICO
4.1. Culturada soja
A soja é uma planta pertencente ao reino Plantae, divisão Magnoliophyta, classe
Magnoliopsida, ordem Fabales, família Fabaceae, subfamília Faboideae, gênero Glycine,
espécie cultivada Glycine max (L.) Merrill (SEDIYAMA, 2009). Foi introduzida no Brasil em
1882 na região da Bahia, mas somente na década de 70 e 80, com a criação de programas de
melhoramento de soja desenvolvendo cultivares adaptadas para as condições edafoclimáticas
do país, que se expandiu sua produção (MISSÃO, 2006).
Cada vez mais a cultura da soja ganha destaque na agricultura mundial, sendo que
aestimativa de produção mundial dessa oleaginosa na safra 2012/13 foi de 268 milhões de
toneladas (CONAB, 2013). O Brasil, segundo maior produtor mundial de soja, apresentou
2
uma produção aproximada de 81,7 milhões de toneladas, superado apenas pelos Estados
Unidos (FAO, 2013). Os estados que lideram a produção de soja no Brasil estão localizados
nas regiões Centro Oeste e Sul do país. O estado de Mato Grosso, maior produtor nacional de
soja, produziu quase 23,5 milhões de toneladas, na safra supracitada, aproximadamente 30%
mais que o estado do Paraná (segundo colocado) (CONAB, 2013).
Fatores como fertilidade do solo, disponibilidade hídrica, densidade de plantas, época
de semeadura, características da cultivar, presença de plantas daninhas, e ataque de pragas e
doenças afetam o potencial de rendimento da soja (BELEDELLI et al., 2012). Dentre esses
fatores as doenças são as que mais limitam a produção desse grão no mundo. Os prejuízos
anuais na produção devido às doenças são estimados de 15 a 20%, sendo que algumas podem
chegar a 100% caso não se faça o manejo corretamente (GONÇALVES et al., 2009).
4.2. Oídio da soja
O oídio da soja pertence ao grupo dos Ascomicetos, da ordem Erysiphales, família
Erysiphaceae, gênero Erysiphe, espécie Erysiphe difusa (SARTORATO e YORINORI,
2001). Erysiphe diffusa já foi conhecido como Microsphaera diffusa, entretanto, Takamatsu et
al. (1999) realizaram uma análise filogenética molecular de estrutura miceliana encontrada
nas folhas de soja e concluíram que tratava-se de Erysiphe, sendo o estágio perfeito
provavelmente de E. diffusa, desse modo os autores propuseram uma nova classificação para
o agente causal do oídio da soja.
A fase imperfeita destes fungos corresponde ao gênero Oidium, fase na qual ocorre a
doença no Brasil, devido à ausência de temperaturas suficientemente baixas para o
desenvolvimento do estágio perfeito ou sexuado do patógeno (SARTORATO e YORINORI,
2001).Os patógenos do grupo dos oídios apresentam uma forma bastante evoluída de
parasitismo, eles exploram de um modo sutil,pois dependem do hospedeiro vivo para sua
sobrevivência, crescimento e reprodução, e podem conviver durante todo o ciclo de vida com
a planta ou mesmo levá-la a morte (CATELLI, 2009).
O ciclo de vida sob condições favoráveis permite que processo de pré-infecção,
germinação e reprodução do fungo inicia-se após três horas da inoculação. O esporo do fungo
ao entrar em contato com a folha germina e desenvolve o micélio que pode recobrir toda a
planta. Após oito horas já ocorre a penetração nas células epidérmicas e dentro de sete a dez
3
dias ocorre a formação dos haustórios intracelulares e conídios (SARTORATO e YORINORI,
2001; YORINORI, 1997).
Os sintomas sempre se manifestam como manchas recobertas por uma massa
pulverulenta esbranquiçada na forma de mofo de coloração branca ou levemente acinzentado
que evoluem cobrindo toda a superfície foliar. As folhas ainda podem apresentar clorose
seguida de necrose que consequentemente ocorrerá uma desfolha acentuada dependendo da
cultivar e do desenvolvimento fúngico. Quando encontrada nas outras partes da planta
atacada, como hastes, pecíolos e vagens, o oídio normalmente os recobre dando o aspecto
pulverulento esbranquiçado típico da doença (CATELLI, 2009). Os sinais do patógeno são
caracterizados por estruturas brancas, constituída por uma fina camada de micélio e conídios
pulverulentos (ALVES et al., 2009).
A doença é observada mais frequentemente na face superior das folhas, aparecendo na
forma de manchas ou toda a área foliar, e sua identificação pode ser feita de forma rápida e
segura devido à presença dos sinais do fungo (estruturas do patógeno). Podem também se
desenvolver em hastes e vagens, formando uma fina camada de micélios e esporos
pulverulentos que recobrem toda a parte aérea (LESSIN e GHINI, 2009). Lavouras atacadas
pelo oídio são facilmente identificadas à distância pela coloração prateada da face inferior das
folhas quando expostas ao vento. Ataques severos podem provocar retorcimento,
subdesenvolvimento e queda de folhas, morte de ramos novos, queda de flores,
subdesenvolvimento e sintomas de crestamento (SARTORATO e YORINORI, 2001).
O oídio é uma das doenças mais antigas encontradas na cultura da soja, sendo o
primeiro registro em 1921 na Alemanha (SARTORATO e YORINORI, 2001). Em 1931 foi
relatada a primeira ocorrência da doença nos Estados Unidos em condições de casa-devegetação, em seguida, no ano de 1945, foi identificada a campo em final de ciclo de cultivar
tardia, sem danos significativos (LESSIN, 2008). Desde então, há referências de ocorrência
em praticamente todas as regiões produtoras no mundo (LESSIN e GHINI, 2009).
Os primeiros estados a apresentarem a constatação da doença em condições de campo
foram Minas Gerais e Distrito Federal (PEREIRA et al., 2008). O oídio foi considerado uma
doença secundária até a safra de 1995/96, entretanto registrou uma epidemia no Brasil na
safra de 1996/97 (BLUM et al., 2002) e pode ocasionar reduções de até 40% no rendimento
de cultivares suscetível (PEREIRA et al., 2012). Estes danos são decorrentes da retirada de
nutrientes das células pelos haustórios intracelulares, da interferência do fungo no processo de
4
fotossíntese pela diminuição da quantidade de luz na superfície das folhas que pode reduzir
mais da metade a atividade fotossintética, além de reduzir substancialmente a transpiração
(MIGNUCCI e BOYER, 1979).
A doença encontra-se disseminada em todas as regiões produtoras do país
(EMBRAPA, 2011). As plantas voluntárias ou as sojas guaxas são as principais fontes de
inóculo. Outros fatores que favorecem a infecção são a época de semeadura, resistência do
cultivar e estádio de desenvolvimento da cultura (YORINORI, 1997). Segundo Mignucci e
Lim (1980) folhas inferiores de plantas mais jovens são mais suscetíveis do que folhas
superiores.
O fungo é facilmente disperso pelo vento podendo alcançar longas distâncias e se
espalha pela lavoura de forma generelizada. Pode atacar a planta em qualquer estádio de
desenvolvimento da planta, sendo mais suscetível no início da floração. A infecção é
favorecida por temperaturas entre 18 e 24°C e umidade relativa do ar entre 50 e 90%, todavia,
temperaturas acima de 30°C e precipitações intensas e frequentes constituem fatores
inibidores ao desenvolvimento do fungo (SARTORATO e YORINORI, 2001). Algumas
práticas como o uso de cultivares resistentes, plantio em época desfavorável para o patógeno,
densidade de plantio, adubação equilibrada tem amenizados as perdas pela doença (PEREIRA
et al., 2012; GALLOTTI et al., 2005).
4.3. Controle alternativo de doenças
Existem diversas medidas preventivas de controle de doenças para a cultura da soja,
tais como vazio sanitário, rotação de cultura, emprego de cultivares resistentes, época de
semeadura, densidade de semeadura, acompanhamento das condições climáticas e
monitoramento da lavoura (PERINA et al., 2013; MEDICE et al., 2013). O uso de fungicidas
também é utilizado para o controle de doenças, entretanto o uso indiscriminado desses
produtos, aliado a aplicações de forma errônea, tem favorecido a seleção de raças resistentes
(GHINI e KIMATI, 2000). A crescente perda da eficácia dos fungicidas convencionais devido
à resistência dos micro-organismos patogênicos e a inaceitabilidade do uso de alguns produtos
sintéticos, restringidos devido a possível carcinogenicidade, alta toxicidade, longos períodos
para sua degradação e alto risco de poluição ambiental; tem aumentado a preocupação de
pesquisadores, produtores e consumidores (SOYLU et al., 2006).
5
Existem diversos produtos altenativos para o controle de doenças como as caldas
(calda bordalesa, calda sulfonada, calda viçosa e muitas outras), biofertilizantes, extratos de
plantas, óleos essenciais, entre outros (PERINA et al., 2013; MEDICE et al., 2013). As
plantas medicinais produzem compostos secundários que podem ser ativos contra patógenos e
são biodegradáveis a produtos não-tóxicos, dessa forma tornam-se potencialmente adequados
para uso em programas de manejo integrado de doenças (SOYLU et al., 2006).Tais
compostos constituem uma rica fonte de produtos bioativos, tais como os fenóis, flavonoides,
taninos, quinonas, alcalóides, saponinas, esteroides,terpenos, cumarinas, benzenóides,
xantonas e lactonas (BURT, 2004; CASTRO et al., 2004; ISMAN, 2000).
Esses compostos não estão diretamente ligados ao metabolismo primário das plantas,
mas possuem função de proteção das mesmas contra outras plantas (alelopatia), contra
animais (anti-herbivoria) e micro-organismos (patogênica), ou mesmo na atração de agentes
polinizadores e dispersores de sementes (ITAKO, 2008). Sob o aspecto patogênico, pesquisas
desenvolvidas utilizando compostos de plantas biologicamente ativos tem indicado o
potencial dos mesmos no controle de fitopatógenos, atuando como substancias tóxicas aos
patógenos ou mesmo pela indução de resistência das plantas (GACHKAR et al., 2007).
Os compostos secundários produzidos pelas plantas podem ser classificados em três
grandes grupos: a) terpenos; b) compostos fenólicos e; c) compostos nitrogenados. No grupo
dos terpenos encontram-se os piretróides, óleos essenciais, cardenolídeos e saponinas. No
grupo dos compostos fenólicos estão as ligninas, fitoalexinas e taninos. E no grupo dos
compostos nitrogenados estão os alcaloides, glicosídeos cianogênicos, glucosinatos,
aminoácidos não-protéicos (TAIZ e ZEIGER, 2004).
Óleos essenciais de plantas são constituintes voláteis orgânicos responsáveis pela sua
fragrância. Podem ser obtidos de flores, folhas, frutos, sementes, raízes, rizomas e caules das
plantas. Devido a sua capacidade antioxidante, antifúngica, antirrepelente, tem sido fonte de
pesquisa e desenvolvimento para novos produtos (TISSERAND e BALACS, 1999).
Morais (2009) estudou o emprego de óleos essenciais de plantas para controle
fitossanitário, devido à produção de compostos secundários das plantas que podem servir para
esse fim. Taiz e Zeiger (2004) citam que esses compostos, também conhecidos como
metabólitos secundários, servem de estratégia de sobrevivência para as plantas. Os autores
também citam exemplos de metabólitos secundários sintetizado pelas plantas, como as
fitoalexinas, produzidas como consequência de estresses físicos, químicos ou biológicos.
6
Alguns autores estudaram os efeitos de óleos essenciais sobre doenças de plantas e
observaram controle promovido pelo uso desses. Assim, nota-se que esses produtos
apresentam ação fungitóxica diretamente pela inibição da esporulação ou do desenvolvimento
do fungo, ou ainda de forma indireta, pela indução de resistência (TATSADJIEU et al., 2009;
BONALDO et al., 2007; SALGADO et al., 2003; FIORI et al., 2000).
4.4. Óleos essenciais
Metabólitos secundários de plantas, tais como óleos essenciais e extratos de plantas
são conhecidos por apresentarem atividades inseticida, fungicida, acaricida, antibacteriana e
atividade citotóxica (FALEIRO et al., 1999). Eles têm sido amplamente estudados e aplicados
nos campos da farmacologia, botânica, microbiologia, fitopatologia e conservação de
alimentos (DAFERERA et al., 2000). Os estudos têm se concentrado em relação às
propriedades biológicas e antimicrobianas dos óleos essenciais (CELIKTAS et al., 2007).
4.5. Cymbopogon citratus
Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf também é conhecido popularmente no Brasil como
capim-limão, erva cidreira, capim cidreira, capim-santo. É uma espécie pertencente à Família
Poaceae, uma das maiores famílias botânicas, denominada popularmente como gramíneas
(GOMES e NEGRELLE, 2003). O estado do Paraná lidera em relação a produção de plantas
medicinais aromáticas no país e o capim-limão ocupa posição de destaque nesta produção e
tem sido muito valorizado no estado. Na safra 2007/2008 o estado do Paraná totalizou 2.029,7
t, ocupando 102,6 ha distribuídos em 21 municípios produtores. O valor bruto da produção
agrícola da safra totalizou R$ 1.045.308,00 (PINTO et al., 2014).
A planta de capim-limão sempre foi muito utilizada devido a seu efeito analgésico e
calmante. O óleo essencial desta espécie é utilizado mundialmente como componente
aromático em indústria de alimentos, cosméticos e perfumaria, sendo um dos óleos essenciais
mais importantes e comercializados (ITAKO, 2008; QUEIROZ, 1993). O principal
componente desse óleo essencial é o citral, mas também há a presença significativa de
mirceno, limoneno, nonanal, nerol, geraniol, linalol e terpineol (MAIA et al., 2014a;
BERTINI et al., 2005; EL FATTAH et al., 1992).O citral é uma mistura de isômeros e possui
7
atividade antimicrobiana reconhecida contra diversos micro-organismos, sendo também usado
como larvicida, inseticida, além de apresentar propriedades antifúngicas (PARANAGAMA et
al., 2003; MING et al., 1996).
4.6. Rosmarinus officinalis
Rosmarinus officinalis L., conhecido popularmente no Brasil como alecrim, pertence à
família Lamiaceae, e é muito utilizado como um condimento alimentar, também é conhecido
por sua capacidade antibacteriana,
propriedades antimutagênicas e como agente
quimiopreventivo (OLUWATUYI et al., 2004). Devido às propriedades antioxidantes das
folhas, o alecrim tem sido amplamente aceito como uma das especiarias com a maior
atividade antioxidante (WANG et al., 2008; PENG et al., 2005).
Os principais componentes do óleo essencial de alecrim são: 1,8 cineol (eucaliptol),
cânfora, α-pineno, β-cariofileno e canfeno (MAIA et al., 2014b). Gachkar et al.(2007)
confirmaram que os metabólitos 1,8 cineol, α-pineno, borneol e cânfora são ativos contra
micro-organismos. Lorenzi e Matos (2006) comprovaram a capacidade antimicrobiana do
óleo essencial de alecrimcontra Staphylococus e Monilia.
4.7. Indução de resistência de plantas
As plantas possuem diversos mecanismos de defesa que são extremamente eficientes.
A resistência de um hospedeiro a um patógeno pode ser definida como a capacidade da planta
em retardar ou impedir a entrada do patógeno e sua atividade contra a planta. A defesa das
plantas contra os patógenos pode ocorrer com mecanismos pré-formados (passivos,
constitutivos) e pós-formados (ativos, induzíveis) (PASCHOLATI et al., 2008). Esses
mecanismos constituem-se em barreiras físicas à penetração e/ou colonização do patógeno, ou
em barreiras químicas que são substâncias capazes de inibir o desenvolvimento do patógeno
(STANGARLIN et al., 2011; SCHWAN-ESTRADA et al., 2008).
Os mecanismos pré-formados, também chamados de constitutivos, são aqueles
presentes na planta independente da ação do patógeno e se dividem em dois grupos:
estruturais e bioquímicos. No grupo dos pré-formados estruturais pode-se citar a presença de
cutícula, tricomas, estômatos, fibras/vasos condutores, pilosidade e camada de sílica, neste
8
grupo as estruturas formadas possuem outras funções na planta além da resistência (BARROS
et al., 2010). No grupo dos mecanismos bioquímicos pré-formados encontram-se substâncias
químicas da classe dos fenóis, alcalóides, glicosídeos, lactonas, terpenóides e algumas
proteínas, presentes nas plantas em altas concentrações nas plantas sadias independente da
presença do patógeno que podem se tornar altamente tóxicas para o patógeno no início da
infecção (PASCHOLATI et al., 2008).
Os mecanismos pós-formados, também chamados de induzíveis, são aqueles ausentes
ou presentes em baixos níveis antes da infecção, e são ativados pela ação do patógeno ou em
resposta de um eliciador. São divididos em dois grupos: estruturais e bioquímicos. No grupo
dos pós-formados estruturais pode-se citar a formação de papilas, halos, lignificação,
glicoproteínas ricas em hidroxiprolina e glicina, camadas de cortiça, camadas de abscisão e
tiloses. No grupo dos bioquímicos pós-formados encontram-se as fitoalexinas, proteínas
relacionadas à patogênese (β-1,3 glucanases e quitinasesdegradadoras da parede celular dos
fungos), espécies ativas de oxigênio e fototoxinas (PASCHOLATI et al., 2008).
A indução de resistência pode atuar no local da infecção ou nos tecidos tratados com o
indutor, como também pode atuar de forma sistêmica, manifestando-seem outra parte da
planta, longe do local de aplicação do indutor (MORAES, 1992). A proteção da planta
devido à indução de resistência é dependente do intervalo de tempo entre a aplicação do
indutor e o ataque do patógeno. Uma vez ativada seus mecanismos de defesa o efeitor pode
persistir por poucos dias ou por todo o período de vida da planta, reduzindo a necessidade de
outras aplicações para o controle de doenças (PASCHOLATI, 2011).
4.8. Indução de fitoalexina
As fitoalexinas constituem um grupo de metabólitos secundários que pertencem a
diversos grupos químicos, tais como os isoflavonóides e sesquiterpenos. Geralmente as
fitoalexinas não estão presentes nas plantas, mas são produzidos rapidamente pelas plantas em
resposta a estresses físicos, químicos ou biológicos (STANGARLIN et al., 2011; TAIZ e
ZEIGER, 2004). Elas possuem capacidade antimicrobiana e são capazes de se acumular no
local da infecção a níveisque limitam o desenvolvimento do patógeno e são tóxicas para
protoplastos, células animais, bactérias e fungos (BARROS et al., 2010; DEFFUNE, 2001).
O modo de ação das fitoalexinas sobre fungos inclui granulação citoplasmática,
desorganização dos conteúdos celulares, ruptura da membrana plasmática e inibição de
9
enzimas fúngicas, promovendo inibição da germinação e elongação do tubo germinativo e
redução total ou parcial do crescimento micelial (BRAGA, 2008).
Óleos essenciais podem conter diversas substâncias orgânicas com potencial eliciador,
tais como hidrocarbonetos terpênicos, álcoois simples e terpênicos, aldeídos, cetonas, fenóis,
ésteres, éteres, óxidos, peróxidos, furanos, ácidos orgânicos, lactonas, cumarinas, até
compostos contendo enxofre. Essas substâncias são encontradas em alta concentração e
diversidade nos óleos essenciais, possivelmente pela forma de obtenção e por ser um produto
concentrado. Pesquisas para avaliar o potencial de diferentes preparados de pitangueira
demonstraram que o óleo essencial apresentou destacável efeito ativação de mecanismo de
defesa em plantas por meio da indução de fitoalexinas em cotilédones de soja, sendo superior
aos demais preparados obtidos por extrato alcoólico 40%, infusão 40%, decocção 40%,
maceração 40% e quitosana (1%) (MAZARO et al., 2008).
4.9. Espécies Reativas de Oxigênio
As espécies reativas de oxigênio (EROs) são moléculas reduzidas, transitórias,
altamente reativas produzidas durante a transformação do oxigênio molecular (O 2) a água
(H2O). Especialmente os radicais superóxidos (O2-) e peróxido de hidrogênio (H2O2), são
encontrados nas células vegetaisresultante do metabolismo aeróbio normal. As plantas
possuem mecanismos de defesa celular para manter essas espécies de oxigênio abaixo dos
níveis prejudiciais, para isso incluem a ação de várias enzimas e algumas substâncias
antioxidantes (PASCHOLATI et al., 2008).
Quando a planta passa por algum tipo de estresse, biótico ou abiótico, ocorre a
produção e acúmulo de espécies reativas de oxigênio que podem exceder a capacidade do
sistema de limpeza, resultando num aumento da peroxidação lipídica e, consequentemente,
danos ao plasma estrutural e função da membrana (PEIXOTO et al., 1999). Além de atuar na
peroxidação de lipídios da membrana plasmática, as EROs também podem atuar diretamente
sobre o patógeno, inibindo seu desenvolvimento; ou mesmo fortalecendo a parede celular,
favorecendo a formação de ligações cruzadas com proteínas estruturais (PASCHOLATI et al.,
2008).
As EROs podem ser formadas principalmente por três mecanismos: a) reações de
oxigênio com íons de metais de transição descompartimentalizados; b) reação colateral da
10
cadeia de transporte de elétrons; ou c) reações enzimáticas normais (BAYNES, 2007). A
redução parcial de O2 resulta em moléculas reativas de importância biológica como o
superóxido (O2-), considerado precursor de muitas EROs. A dismutação do O2-pode ocorrer
espontaneamente ou pela atividade da superóxido dismutase (SOD), que catalisa a reação
produzindo o peróxido de hidrogênio (H2O2), que pode ser reduzido totalmente à água pela
ação das enzimas catalase e peroxidase ou ser reduzido parcialmente ao radical hidroxila
(OH) (TURRENS, 2003).
A propriedade antioxidante de óleos essenciais pode ser atribuída a sua atividade
antiradical livre contra radicais alquil e em um grau menor contra o ânion superóxido. Essa
atividade antioxidante é determinada por diversos fatores, como sua reatividade frente ao
radical, número de radicais que consegue seqüestrar, destruição do radical gerado pelo
antioxidante, concentração e mobilidade, interação com outros antioxidantes e sítio de
geração e reatividade do radical. Após a análise de pesquisas com óleos essenciais de
Baccharis uncinella e B. dracunculifolia verificou-se que ambos possuem atividade
antioxidante quando avaliados pela oxidação acoplada do β-caroteno e do ácido linoleico
(FERRONATO et al., 2006).
4.10.
Superóxido Dismutase (EC 1.15.1.1)
Superóxido dismutase (SOD) são as primeiras enzimas a atuarem no sistema de defesa
antioxidante e são as únicas enzimas capazes de regular a concentração de O2- e H2O2, sendo
um fator importante no mecanismo de defesa das plantas, além de prevenir a formação de
radicais hidroxilas, que são altamente tóxicos para as plantas (ALSCHER et al., 2002; LEON
et al., 2002).
As SODs são metaloenzimas que podem ser classificadas de acordo com os grupos
ligados a suaforma molecular: ligado a metais Mn, Fe ou Cu/Zn (GOMES JUNIOR, 2006). A
Mn-SOD é encontrada nas mitocôndrias e raramente nos cloroplastos de algumas plantas,
enquanto a Fe-SOD está mais associada aos cloroplastos, apesar de ser observada em um
numero mais limitado de plantas. Já as Cu/Zn-SOD são mais abundantes, geralmente
encontradas no citosol e cloroplastos (VITORIA et al., 2001; AZEVEDO et al., 1998).
A enzima SOD catalisa a dismutação de O2-e seus produtos de reação são H2O2 e O2.
Uma vez que a atividade da SOD resulta na formação de H 2O2 isso demonstra estar
11
intimamente ligada às enzimas catalase (CAT) e peroxidase (POX), essa interação tem a
finalidade de garantir um balanço altamente otimizado para reduzir os danos oxidativos nas
plantas, visto que a regulação dos genes de SOD é muito sensível a estresses ambientais
presumivelmente como uma consequência do aumento de formação das espécies reativas de
oxigênio. Os altos níveis de estresse oxidativo resultam na alta degradação da proteína SOD
requerendo uma nova síntese de SOD para manter níveis adequados da enzima para uma
proteção efetiva. (GOMES JUNIOR, 2006).
O aumento da atividade da SOD após aplicação de algum possível eliciador é um
indicativo da indução de resistência. Xavier (2014) alega que o aumento da atividade
enzimática possivelmente se deve pelo reconhecimento dos oligogalacturonídeos pelas
plantas ativando as respostas de defesa das plantas, dentre as quais se observa a síntese da
SOD.
4.11.
Peroxidase (EC 1.11.1.7)
Aenzima peroxidase (POX) está envolvida em diversos processos fisiológicos de
grande importância. Atua no processo de biossíntese da lignina em plantas catalisando a
oxidação e a polimerização de álcool hidroxicinâmico em presença de peróxido de hidrogênio
(H2O2), na biossíntese do hormônio vegetal etileno, oxidação de compostos fenólicos, que se
acumulam em resposta a infecção, na degradação do ácido indolil-3-acético, participando na
defesa contra patógenos (ITAKO, 2008; FERNANDES, 2003).
A POX está presente em todas as plantas verdes, em algumas células animais e de
micro-organismos. São encontradas em vários locais da célula, tais como vacúolos, parede
celular, citosol e apoplasto. Algumas dessas enzimas são expressas naturalmente durante o
desenvolvimento da planta, enquanto outras são induzidas durante estresse biótico ou abiótico
(HIRAGA et al., 2001).
A enzima POX é classificada como uma glicoproteína relacionada à patogênese (PRproteína) pertencente à família PR-9. Pode ser dividida em três superfamilias com base na sua
composição estrutural e característica catalítica: planta peroxidase, animal peroxidase e
catalase peroxidase. Dentro da superfamília planta peroxidase encontram-se três classes: a
classe I é formada pelas peroxidases intracelulares de plantas, bactérias e leveduras, como a
citocromo c peroxidase e a ascorbato peroxidase; a classe II consiste em peroxidases
12
extracelulares de fungos e a classe III, que compreende as classes vegetais, composta pelas
peroxidases secretadas no apoplasto (SILVA et al., 2012; HUSSAIN, 2010; PASSARDI et
al., 2007).
A classe III apresenta uma altadiversidade de substratos que reagem com compostos
que contém grupo hidroxila ligado a anel aromático, e uma alta diversidade de isoformas de
peroxidases. Rotineiramente, utiliza-se o substrato guaiacol para se determinar a atividade das
peroxidases totais (VILLA, 2010). A oxidação desidrogenativa do guaiacol resulta na
formação de radicais fenoxi e a subsequente ligação de radicais instáveis leva à polimerização
não enzimática de monômeros (HIRAGA et al., 2001).
A POX catalisa a oxirredução do H2O2 e o convertem em água na presença de um
substrato (STANGARLIN et al., 2011). Além de reduzir o nível de peroxido de hidrogêniopor
meio dapolimerização de álcoois hidroxicinamil durante a biossíntese da lignina e da ligação
cruzada das proteínas de parede celular, as peroxidases também podem gerar H2O2 que lhes
servirá de substrato (TOMÁNKOVÁ et al., 2006; MLÍČKOVÁ et al., 2004).
As enzimas antioxidantes são importantes nos processos de defesa da planta, na
maioria dos casos, o aumento na atividade da POX está diretamente relacionado à redução da
severidade da doença. Aplicação preventiva de óleo essencial de C. citratusem folhas de
tomate aumentou a atividade enzimática local em folhas tratadas e sistêmico em folhas não
tratadas, além disso, também promoveu a formação de papilas e lignificação de células
epidérmicas, que contribuíram para o controle da pinta preta do tomateiro (ITAKO, 2008).
4.12.
Trocas gasosas
A relação entre a fotossíntese e a respiração é fundamental para caracterização da
produtividade da planta, entretanto são afetados por diversos fatores como temperatura, fluxo
de irradiação, estresses, limitações metabólicas, bem como a sanidade das plantas. A redução
da fotossíntese e/ou aumento da respiração reduz a assimilação do CO2 e, consequentemente,
interfere no acúmulo de biomassa pela planta (CATUCHI et al., 2012; PINHEIRO e
CHAVES, 2011). Tomazeli (2010) alega que a maior taxa de assimilação de CO 2 observada
nos tratamentos estudados está relacionada com a boa sanidade das plantas, que no estudo foi
promovida pela indução de resistência das plantas tratadas com harpina.
O processo de indução de resistência gera gastos energéticos para a planta e a
13
determinação do uso dos recursos da planta para o crescimento ou defesa é determinada pela
competição por substrato comum e energia, sendo que a planta deve balancear os
investimentos nesses processos. Os assimilados são disponibilizados através da fotossíntese e
utilizados para o crescimento produzindo biomassa estrutural. Parte dos assimilados é
carreada para gerar defesas constitutivas e o excedente é conduzido para tecidos de reserva.
Quando a planta necessitar, estes fotoassimilados são carreados para a defesa induzível e se a
disponibilidade dos mesmos for baixa, pode ocorrer a inversão por parte das reservas e estas
voltam a ser disponíveis (GAYLER et al., 2004).
14
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALSCHER, R.G.; ERTURK, N.; HEATH, L.S. Role of superoxide dismutases (SODs) in
controlling oxidative stress in plants. Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 53, p.
1331-1341, 2002.
ALVES, M.C.; POZZA, E.A.; COSTA, J.C.B; FERREIRA, J.B.; ARAÚJO, D.V. Intensidade
do oídio Microsphaera diffusa CKE. & PK. Em cultivares de soja [Glycine max (L.) Merr.]
sob diferentes temperaturas e períodos de molhamento foliar. Ciência e Agrotecnologia,
Lavras, v. 33, p. 1926-1930, 2009.
AZEVEDO, R.A.; ALAS, R.M.; SMITH, R.J.; LEA, P.J. Response of antioxidante enzymes
to transfer from elevated carbono dioxide toa ir and ozone fumigation, in leaves and roots of
wildtype and a catalase-deficient mutante of barley. Physiologia Plantarum, Copenhagen, v.
104, p. 280-292, 1998.
BARROS, F.C.; SAGATA, E.; FERREIRA, L.C.C.; JULIATTI, F.C. Indução de resistência
em plantas contra fitopatógenos. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 26, n. 2, p. 231-239,
Mar/April, 2010.
BAYNES, J. W. Oxigênio e vida. In: BAYNES, J. W.; MAREK, H. D. Bioquímica médica.
Ed. Elsevier, Rio de Janeiro, 2 ed., p. 511-520, 2007.
BELEDELLI, D.; CASSETARI NETO, D.; CASSETARI, L.S.; MACHADO, A.Q.
Viabilidade de urediniósporos de Phakopsora pachyrhizi Sidow na ausência do hospedeiro.
Bioscience Journal, Uberlândia, v. 28, n. 4, p. 604-612, July/Aug, 2012.
BERTINI, L.M.; PEREIRA, A.F.; OLIVEIRA, C.L.L.; MENEZES, E.A.; MORAIS, S.M.;
CUNHA, F.A.; CAVALCANTI, E.S.B. Perfil de sensibilidade de bactérias frente a óleos
essenciais de algumas plantas do nordeste do Brasil. Infarma, Brasília, v. 17, n. 3/4, p. 80-83,
2005.
15
BLUM, L.E.B., REIS, E.F., PRADE, A.G. & TAVELA, V.J. Fungicidas e mistura de
fungicidas no controle do oídio da soja. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 27, p. 216-218,
2002.
BONALDO, S.M.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R; CRUZ, M.E.S.;
FIORI-TUTIDA, A.C.G. Contribuição ao estudo das atividades antifúngica e elicitora de
fitoalexinas
em
sorgo
e
soja
por
eucalipto
(Eucalyptus
citriodora).
Summa
Phytopathologica, Botucatu, v. 33, p. 383-387, 2007.
BRAGA, M. R. Fitoalexinas. In: PASCHOLATI, S.F.; LEITE, B.; STANGARLIN, J.R.;
CIA, P. (Ed.). Interação Planta Patógeno – fisiologia, Bioquímica e Biologia Molecular.
FEALQ, Piracicaba, p.305-346, 2008.
BURT, S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods – a
review. International Journal of Food Microbiology, Torino, v. 94, p. 223–253, 2004.
CASTRO, H.G. FERREIRA, F.A.; SILVA, D.J.H. da; MOSQUIM, P.R. Contribuição ao
estudo das plantas medicinais: Metabólitos secundários. 2. ed., Visconde de Rio Branco,
113p., 2004.
CATELLI, L.L. Resistência da soja à ferrugem asiática e ao oídio: herança de caracteres
quali-quantitativos emapeamento genético. 2009. 106f. Tese (Doutorado em Agronomia)
Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”, Jaboticabal, 2009.
CATUCHI, T.A.; GUIDORIZZI, F.V.C.; GUIDORIZI, K.A.; BARBOSA, A.M.; SOUZA,
G.M. Respostas fisiológicas de cultivares de soja à adubação potássica sob diferentes regimes
hídricos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 47, n. 4, p. 519-527, 2012.
CELIKTAS, O.Y.; E.E. KOCABAS, H.; BEDIR, E.; SUKAN, F.V.; OZEK, T.; BASER,
K.H.C. Antimicrobial activities of methanol extracts and essential oils of Rosmarinus
officinalis, depending on location and seasonal variations. Food Chemistry, Oxford, v.1,
n.100, p.553-559, 2007.
16
Companhia
Nacional
de
Abastecimento
(CONAB).
Disponível
em:
<http://www.conab.gov.br> Acesso em: 29 jul.2013.
DAFERERA, D. J., ZIOGAS, B. N., POLISSIOU, M. G. GC–MS Analysis of essential oils
from some greek aromatic plants and their fungitoxicity on Penicillium digitatum. Journal of
Agricultural Food Chemistry, Freising, v. 48, p. 2576–2581, 2000.
DEFFUNE, G. Semioquímicos, fitoalexinas e resistência sistêmica vegetal na agricultura
orgânica: a explicação dos defensivos agrícolas. Agroecológica, Botucatu, p.33-43, 2001.
EL FATTAH, M.; EL ZAHWEY, A.; HARIDY, I.M.; EL DEEB, S.A. Effect of drying on the
physicochemical properties and chemposition of lemongrass oil. Menofiya Journal of
Agricultural Research, River Nile, v. 17, n. 3, p. 1211-1230, 1992.
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Tecnologias de Produção de
Soja:
Região
Central
do
Brasil.
2011.
Disponivel
em:
<
http://www.cnpso.embrapa.br/download/SP15-VE.pdf> Acesso em: 29.jul.2013.
FALEIRO, L.; MIGUEL, G. M.; GUERRERO, C. A. C.; BRITO, J. M. C. Antimicrobial
activity of essential oils of Rosmarinus offıcinalis L., Thymus mastichina (L.) L. SSP.
mastichina and Thymus albicans. Acta Horticulturae, Leuven, v. 501, p. 45-48, 1999.
FAO. FAOSTAT - Agricultural statistics database. Rome: World Agricultural
Information Centre, 2013. Disponível em: <http://faostat.fao.org> Acesso em: 29.mar.2015.
FERNANDES, I.M.F. Actividade e polimorfismo da superóxido dismutase, catalase e
peroxidase do ascorbato de folhas de Solatium tuberosum L. tratadas com Phytophthora
infestons em situação de não carência hídrica e carência hídrica. 2003. 111p. Dissertação
(Mestrado em Biologia do Desenvolvimento e Reprodução Vegetal) - Faculdade de Ciências
da Universidade do Porto. Porto, 2003.
17
FERRONATTO, R.; MARCHESAN, E. D.; BEDNARSKI, F.; ALENCAR, S. M.; ONOFRE,
S. B. Atividade antioxidantedos óleos essenciais produzidos por Baccharis dracunculifolia
D.C. e Baccharis uncinella D.C. (Asteraceae). Arquivo de Ciência da Saúde da Unipar,
Umuarama, v. 10, n. 2, p. 67-70, mai./ago. 2006.
FIORI, A.C.G.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R.; VIDA, J.B.; SCAPIM,
C.A.; CRUZ, M.E.S. Antifungal activity of leaf extracts and essential oils of some medicinal
plants against Didymella bryoniae. Journal of Phytopathology, Göttingen, v. 148, n. 7/8, p.
483-487, 2000.
GACHKAR, L.; YADEGARI, D.; REZAEI, M.B.; TAGHIZADEH, M.; ASTANEH, S.A.;
RASOOLI, I. Chemical and biological characteristics of Cuminum cyminum and Rosmarinus
officinalis essential oils. Food Chemistry, Oxford, v. 102, p. 898–904, 2007.
GALLOTI, G. J. M.; BALBINOT JR., A. A.; BACKES, R. L. Efeito da época de semeadura
e da aplicação de fungicidas no progresso da ferrugem asiática, oídio e doenças de final de
ciclo na cultura da soja. Ciências Agroveterinarias, Lages, v.4, n. 2, 87 - 93, 2006.
GAYLER, S.; LESER,C.; PRIESACK, E.; TREUTTER, D. Modellingthe effect of
environmental factors on the “trade off” between growth and defensive compounds in Young
Apple trees. Trees, Vancouver, v. 18, p. 363-371, 2004.
GHINI, R.; KIMATI, H. Resistência de fungos a fungicidas. Embrapa Meio Ambiente.
Jaguariúna, 78 p., 2000.
GOMES, E.C.; NEGRELLE, R.R.B. Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf: aspectos botânicos e
ecológicos. Visão Acadêmica, Curitiba, v. 4, n. 2, p. 137-144, 2003.
GOMES JUNIOR, R.A. Resposta antioxidativa de células in vitro de café (Coffea arábica)
submetidas aos metais pesados cadmio (Cd) e níquel (Ni). 2006. 134p. Tese (Doutorado
em Agronomia) - ESALQ, Piracicaba, 2006.
18
GONÇALVES, E.C.P.; CENTURION, M.A.P.C.; DI MAURO, A.O. Avaliação da reação de
genótipos de soja ao oídio em diferentes condições. Summa Phytopathologica, Botucatu,
v.35, n.2, p.151-153, 2009.
HIRAGA, S.; SASAKI, K.; ITO, H.; OHASHI, Y.; MATSUI, H. A large Family of class III
plant peroxidases. Plant Cell Physiology, Oxford, v. 42, n. 5, p. 462-468, 2001.
HUSSAIN, Q. Peroxidase mediated decolorization and remediation of wastewater containing
industrial dyes: a review. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, Delft, v.
9, p.117-140, 2010.
ISMAN, B.M. Plant essential oils for pest and disease management. Crop Protection,
Guildford, v. 19, p. 603–608,2000.
ITAKO, A.T. Óleo essencial de Cymbopogon citratus: atividade antifúngica em Alternaria
solani e ativação de mecanismos de defesa em tomateiro. 2008. 51p. Dissertação
(Mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Maringá. Maringá-PR, 2008.
LEÓN, A.M.; PALMA, J.M.; CORPAS, F.J.; GOMEZ, M.; ROMERO-PUERTAS, M.C.;
CHATTERJEE, D.; MATEOS, R.M.; DEL RIO, L.A.; SANDALIO, L.M. Antioxidative
enzymes in cultivars od peppers plants with diferente sensitivity to cádmium. Plant
Physiology and Biochemistry, Amsterdam, v. 40, p. 813-820, Paris,2002.
LESSIN, R.C. Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o oídio, a
ferrugem e o desenvolvimento de plantas de soja. 2008. 80p. Dissertação (Mestrado em
Agronomia) - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Botucatu, 2008.
LESSIN, R.C.; GHINI, R. Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o
oídio e o crescimento de plantas de soja. Tropical Plant Pathology, Brasília, v. 34, n. 6, p.
385-392, Dec., 2009.
LORENZI, H.; MATOS, F.J. Plantas Medicinais no Brasil: Nativas e Exóticas Cultivadas.
19
Instituto Plantarum, Nova Odessa, 1ª edição, 512 p., 2006.
LUIZ, C. Efeito de polissacarídeos no controle da mancha bacteriana do tomateiro
(Xanthomonas gardneri) e da podridão negra da couve-flor (Xanthomonas campestrispv.
campestris). 2013. 145p. Dissertação (Mestrado em Recursos Genéticos Vegetais) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2013.
MAIA, A.J.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; FARIA, C.M.R.; OLIVEIRA, J.S.B.;
JARDINETTI, V.A.; BATISTA, B.N. Óleo essencial de alecrim no controle de doenças e na
indução de resistência em videira. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.49, n.5,
p.330-339, 2014a.
MAIA, A.J.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; FARIA, C.M.D.R.; BATISTA, A.F.; COSTA,
W.F.; BATISTA, B.N.The control of isariopsis leaf spot and downy mildew in grapevine cv.
Isabel with the essential oil of lemon grass and the activity of defensive enzymes in response
to the essential oil. Crop Protection, Guildford, v.63, p. 57–67, 2014b.
MAZARO, S.M.; CITADIN, I.; DE GOUVÊA, A.; LUCKMANN, D.; GUIMARÃES, S.S.
Indução de fitoalexinas em cotilédones de soja em resposta a derivados de folhas de
pitangueira. Ciência Rural, Santa Maria, v.38, n.7, out, 2008.
MEDICE, R.; BETTIOL, W.; ALTÉA, U.Q.M. Effect of potassium bicarbonate on the
severity of powdery mildew in soybean plants. Summa Phytopathologica, Botucatu, v.39,
n.1, p.35-39, 2013.
MIGNUCCI, J.S.; BOYER, J.S. Inhibition of photosynthesis and transpiration in soybean
infected by Microsphaera diffusa Powdery mildew. Phytopathology, St. Paul, v. 69, p. 227–
230, 1979.
MIGNUCCI, J.S.; LIM, S.M. Powdery mildew (Microsphaera diffusa) development on
soybeans with adult-plant resistance. Phytopathology, St. Paul, v.70, n.9, p.919-921, 1980.
20
MING, L.C.; FIGUEIREDO, R.O.; MACHADO, S.R.; ANDRADE, R.M.C. Yield of
essential oil of and citral content in different parts of lemongrass leaves (Cymbopogon
citratus (D.C.) Stapf.) Poaceae. Acta Horticulturae, Leuven, n. 426, p. 555-559, 1996.
MISSÃO, M. R. SOJA: origem, classificação, utilização e uma visão abrangente do mercado.
Maringá Management: Revista de Ciências Empresariais, Paraná, p.7-15, jun. 2006.
MLIČKOVA, K.; LUHOVÁ, L.; LEBEDA, A.; MIESLEROVÁ B.; PEC, P. Reactive oxygen
species generation and peroxidase activity during Oidium neolycopersici infection on
Lycopersicon especies. Plant Physiology and Biochemistry, Amsterdam, v. 42, p. 753-761,
2004.
MORAIS, L.A.P. Óleos essenciais no Controle Fitossanitário. In: BETTIOL, W.;
MORANDI, M.A.B. Biocontrole de doenças de plantas: uso e perspectivas. Jaguariúna:
Embrapa Meio Ambiente, 1ª edição, 2009.
MORAES, W.B.C. Controle alternativo de fitopatógenos. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília, v. 27, p. 175-190, 1992.
OLUWATUYI, M.; KAATZ, G.W.; GIBBONS, S. Antibacterial and resistance modifying
activity of Rosmarinus officinalis. Phytochemistry, v.65, p. 3249–3254, 2004.
PARANAGAMA, P.A.; ABEYSEKERA, K.H.; ABEYWICKRAMA, K.; NUGALIYADDE,
L. Fungicidal and anti-aflatoxigenic effects of the essential oil of Cymbopogon citratus (DC.)
Stapf. (lemongrass) against Aspergillus flavus Link. isolated from stored rice lemon grass.
Letters in Applied Microbiology, New York , v. 37, p. 86-90, , 2003.
PASCHOLATI, S.F.; LEITE, B.; STANGARLIN, J.R.; CIA, P. Interação planta-patógeno:
fisiologia, bioquímica e biologia molecular. Piracicaba, ed. FEALQ, 627 p., 2008.
PASCHOLATI, S.F. Fisiologia do parasitismo: como as plantas se defendem dos patógenos.
In: AMORIM, L.; REZENDE, J.A.M.; BERGAMIM, F.A. (Eds.) Manual de Fitopatologia.
21
Agronômica Ceres, 4ª edição, Piracicaba, p. 593-633, 2011.
PASSARDI, F.; BAKALOVIC, N.; TEIXEIRA, F.K.; PENEL, C.; DUNAND, C. Prokaryotic
origins of the non-animal peroxidase superfamily and organelle-mediated transmission to
eukaryotes. Genomics, v. 89, n. 5, 567-579, 2007.
PEIXOTO, P.H.P.; CAMBRAIA, J.; SANT’ANNA, R.; MOSQUIM, P.R.; MOREIRA, M.A.
Aluminum effects on lipid peroxidation and on the activities of enzymes of oxidative
metabolism in sorghum. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Campinas, v.11, n. 3,
p.137-143, 1999.
PENG, Y.; YUAN, J.; LIU, F.; YE, J. Determination of active components in rosemary by
capillary electrophoresis with electrochemical detection. Journal of Pharmaceutical and
Biomedical Analysis, v. 39, p. 431 - 437, 2005.
PEREIRA, D.G.; SEDIYAMA, T.; CRUZ, C.D.; REIS, M.S.; GOMES, J.L.L.; TEIXEIRA,
R.C.; NOGUEIRA, A.P.O. Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja avaliados para
resistência ao oídio. Ciência Rural, Santa Maria, v. 38, p. 1836-1842, 2008.
PEREIRA, D.G.; SEDIYAMA, T.; REIS, M.S.; CRUZ C.D.; GOMES, J.L.L.; TEIXEIRA,
R.C. Avaliação da severidade do oídio [Erisyphe diffusa (U. Braun & S. Takam)] em
genótipos de soja, em condições de campo. Revista Caatinga, Mossoró, v. 25, n. 3, p. 25-30,
jul-set., 2012.
PERINA, F.J.; ALVES, E.; PEREIRA, R.B.; LUCAS, G.C.; LABORY, C.R.G.; CASTRO,
H.A. Essential oils and whole milk in the control of soybean powdery mildew. Ciência
Rural, Santa Maria, v.43, n.11, p.1938-1944, nov, 2013.
PINHEIRO, C.; CHAVES, M. Photosynthesis and drought: can we make metabolic
connections from available data? Journal of Experimental Botany, Lancaster, v.62,
p.869-882, 2011.
22
PINTO, D.A.I.; MANTOVANI, E.C.I.; MELO, E. de C.I.; SEDIYAMA, G.C.I.; VIEIRA,
G.H.S. Produtividade e qualidade do óleo essencial de capim-limão, Cymbopogon citratus,
DC., submetido a diferentes lâminas de irrigação. Revista Brasileira de Plantas Medicinais,
Botucatu, v.16, n.1, p. 54-61, 2014.
QUEIROZ, F. Estudo da cinética de extração do óleo essencial de capim-limão com
dióxido de carbono líquido. 1993. 156p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de
Alimentos) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1993.
SALGADO, A.P.S.P.; CARDOSO, M.G.; SOUZA, P.E.; SOUZA, J.A.; ABREU, C.M.P.;
PINTO, J.E.B.P. Avaliação da atividade fungitóxica de óleos essenciais de folhas de
Eucalyptus sobre Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea e Bipolaris sorokiniana. Ciência &
Agrotecnologia, Lavras, v. 27, n.2, p. 249-254, 2003.
SARTORATO, A.; YORINORI, J.T. Oídios de Leguminosas: Feijoeiro e Soja. In:
STADNIK, M.J.; RIVERA, M.C. (Eds.) Oídios. Jaguariúna, Embrapa Meio Ambiente, p.262284, 2001.
SCHWAN-ESTRADA, K. R. F.; STANGARLIN, J. R.; PASCHOLATI, S. F. Mecanismos
bioquímicos de defesa vegetal. In: PASCHOLATI, S.F.; LEITE, B.; STANGARLIN, J.R.;
CIA, P. (Ed.). Interação Planta Patógeno – fisiologia, Bioquímica e Biologia Molecular.
FEALQ, Piracicaba, p.227-248, 2008.
SEDIYAMA, T. Tecnologias de produção e usos da soja. Londrina: Ed. Mecenas, 314p.,
2009.
SILVA, M.C.; CORRÊA, A.D.; TORRES, J.A.; AMORIM, M.T.S.P. Descoloração de
corantes industriais e efluentes têxteis simulados por peroxidase de nabo (Brassica
campestre). Química Nova, São Paulo, v. 35, v. 5, p. 889-894, 2012.
SOYLU, E.M., SOYLU, S.; KURT, S. Antimicrobial activities of the essential oils of various
plants against tomato late blight disease agent Phytophthora infestans. Mycopathologia, v.
23
161, p. 119–128, 2006.
STANGARLIN, J. R.; KUHN, O.J.; TOLEDO, M.V.; PORTZ, R.L.; SCHWAN-ESTRADA,
K.R.F.; PASCHOLATI, S.F. A defesa vegetal contra fitopatógenos. Scientia Agraria
Paranaenis, Cascavel, v. 10, n. 1, p 18-46, 2011.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3ed. Porto Alegre: Artmed, 2004.
TAKAMATSU, S.; HIRATA, T.; SATO, Y.; NOMURA, Y. Phylogenetic relationship
of Microsphaera and Erysiphe section Erysiphe (powdery mildews) inferred from the rDNA
ITS sequences. Mycoscience, v. 39, 259–298, 1999.
TATSADJIEU, N.L.; JAZET DONGMO, O.M.; NGASSOUM, M.B.; ETOA, F.X.;
MBOFUNG, C.M.F. Investigations on the essential oil of Lippia rugosa from Cameroon for
its potential use as antifungal agent against Aspergillus flavus Link ex. Fries. Food Control,
Berkshire, v. 20, n. 2, p. 161-166, 2009.
TISSERAND, R.; BALACS, T. Essential Oil Safety: A Guide for Health Care
Professionals. Churchill Livingstone. London, 1999.
TOMÁNKOVÁ, K.; LUHOVÁ, L.; PETŘIVALSKÝ, M.; PEČ, P.; LEBEDA, A.
Biochemical aspects of reactive oxygen species formation in the interaction between
Lycopersicon spp. and Oidium neolycopersici. Physiological and Molecular Plant
Pathology, London, v. 68, p. 22–32, 2006.
TOMAZELI, V.N. Indução de resistência à doenças em morangueiro com o uso de
Acibenzolar-S-metil e Harpina em pré e pós-colheita. 2010. 102f. Dissertação (Mestrado
em Agronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2010.
TURRENS, J. F. Mithocondrial formation of reactive oxygen species. Journal of Physiology,
v. 552, n. 2, p. 335-344, 2003.
24
VILLA, G.A.S. Indução de resistência em citros contra Phytophthora citrophthora e
Phytophthora ricotianae: método de inoculação, seleção de indutores, aspectos
fisiológicos e bioquímicos. 2010. 85p. Dissertação (Mestrado em Ciências) - ESALQ,
Piracicaba, 2010.
VITORIA, A.P.; LEA, P.J.; AZEVEDO, R.A. Antioxidant enzymes responses to cadmium in
radish tissues. Phytochemistry, Oxford, v. 57, p. 701-710, 2001.
WANG, W.; WU, N.; ZU, Y.G.; FU, Y.J. Antioxidative activity of Rosmarinus officinalis L.
essential oil compared to its main componentes. Food Chemistry, Oxford, v.108, p. 1019–
1022, 2008.
XAVIER, K.V. Extratos de cascas de maracujá e de laranja na indução de resistência em
cafeeiros contra a ferrugem e em tomateiro contra mancha bacteriana. 2011. 84p.
Dissertação (Mestrado em Fitopatologia) - UFLA, Lavras, 2011.
YORINORI, J.T. Oídio da Soja. Londrina: Embrapa Soja, 13p., 1997.
25
CAPITULO I. ÓLEOS ESSENCIAIS NA INDUÇÃO DE FITOALEXINA E
PEROXIDASES EM SORGO E FEIJÃO
RESUMO
Óleos essenciais possuem potencial na ativação de respostas de defesa da planta, como a
produção de fitoalexinas e de proteínas relacionadas à patogênese. Visando contribuir para
este conhecimento o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial dos óleos
essenciais de capim-limão e alecrim na síntese de metabólitos de defesa de plântulas de sorgo
e feijão. Foram estudados os óleos essenciais de capim-limão e alecrim (1000, 2000, 4000 e
8000 µL L-1), acibenzolar-S-metil, além da testemunha com água destilada. Os experimentos
foram desenvolvidos em delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições.
Mesocótilos de sorgo e hipocótilos de feijão foram tratados com os óleos essenciais,
submetidos em condições de indução de síntese de compostos de defesa e avaliados quanto à
atividade de fitoalexinas e atividade de peroxidases. Os óleos essenciais de capim-limão e
alecrim induziram a resistência em plântulas de sorgo e feijão, sendo que o óleo essencial de
capim-limão ativa o metabolismo das fitoalexinas nas duas culturas e o óleo essencial de
alecrim ativa as peroxidases no feijão.
Palavras-chave: Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, fitoalexinas, peroxidase.
26
CHAPTER I. ESSENTIAL OILS IN PHYTOALEXIN AND PEROXIDASE
INDUCTION IN SORGHUM AND BEAN
ABSTRACT
Essential oils have potential in the activation of plant defense responses, such as the
production of phytoalexins and pathogenesis-related proteins. To contribute to this
knowledge, this study aimed to evaluate the potential of essential oils of lemongrass and
rosemary in the synthesis of defense sorghum and bean seedlings metabolites. Essential oils
were studied lemongrass and rosemary (1000, 2000, 4000 and 8000 µL L -1), acibenzolar-Smethyl, and a control with distilled water. The experiments were conducted in a completely
randomized design with five replicates. Sorghum mesocotyls and bean hypocotyls were
treated with essential oils, submitted in conditions of synthesis of defense compounds and
evaluated phytoalexin and peroxidase activities. The lemongrass and rosemary essential oils
have the ability to induce resistance in sorghum and beans, and the lemongrass essential oil
activates the metabolism of phytoalexins in both cultures and the rosemary essential oil active
peroxidases in beans.
Keywords: Rosmarinus officinalis, Cymbopogon citratus, phytoalexin, peroxidase.
27
1. INTRODUÇÃO
No metabolismo secundário das plantas ocorre a produção de compostos que podem
atuar na proteção das mesmas contra patógenos. Esses compostos são uma estratégia de
sobrevivência como consequência de estresses físicos, químicos ou biológicos e um exemplo
dessas substâncias que são sintetizadas pelas plantas são as fitoalexinas (TAIZ e ZEIGER,
2004).
A primeira fitoalexina caracterizada quimicamente foi a pisatina, isolada de plantas de
ervilha, desde então, diversas outras fitoalexinas foram caracterizadas, como as obtidas de
feijão, soja, ervilha, batata, tomate, alface, algodão, arroz, cevada, banana, entre outras
(BRAGA, 2007). As fitoalexinas podem ser induzidas após algum tipo de estresse, durante o
processo de infecção ou mesmo por ação de algum elicitor e os óleos essenciais podem
constituir uma forma de controle alternativo de doenças de plantas cultivadas (SCHWANESTRADA et al., 2000).
Óleos essenciais extraídos de diversas plantas tem-se mostrado com potencial no
controle de patógenos, tanto diretamente, com efeito tóxico aos patógenos quanto pela
ativação dos mecanismos de defesa das plantas, dentre eles a produção de fitoalexinas e
proteínas relacionadas à patogênese (GACHKAR et al., 2007; PASSARDI et al., 2007). Em
sorgo são conhecidas quatro fitoalexinas: luteolinidina, 5-metoxiluteolinidina, apigeninidina e
éster do ácido caféico de arabinisol 5-O-apigeninidina (NICHOLSON et al., 1987). No caso
do feijão a faseolina é a fitoalexina importante na interação planta-patógeno (BAILEY e
BURDEN, 1983).
Há necessidade de aprofundamento dos estudos dos óleos essenciais na atividade
elicitora de fitoalexinas e suas respectivas dosagens. Assim, este trabalho teve como objetivo
avaliar o potencial dos óleos essenciais de Cymbopogon citratus e Rosmarinus officinalis na
síntese de fitoalexinas em plântulas de sorgo e feijão.
28
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1.Local dos experimentos
Foram realizados dois experimentos seguindo a mesma metodologia, porém com
tratamentos diferentes. Os ensaios foram desenvolvidos no Laboratório de Fitopatologia do
Departamento de Agronomia da UNICENTRO – campus CEDETEG, no município de
Guarapuava-PR.
2.2.Produtos utilizados
Foram utilizados óleos essenciais de Cymbopogon citratus (capim-limão) e
Rosmarinus officinalis (alecrim), obtidos do horto de plantas medicinais localizado na
Fazenda Experimental de Iguatemi, Universidade Estadual de Maringá (UEM) - PR, extraído
por hidrodestilação a partir de 2,0 Kg de folhas secas ao ar (WORWOOD, 1995) e, também
se avaliou o Acibenzolar-S-Metil (ASM – Bion® – empresa Syngenta), como testemunha,
pois é um indutor registrado comercialmente, utilizado na concentração de 200 mg L -1 do
produto comercial.
2.3.Descrição dos experimentos
Foram realizados dois experimentos, com os óleos essenciais de capim-limão e
alecrim, nas concentrações de 1000, 2000, 4000 e 8000 µL L-1, para verificar se induziam a
produção de fitoalexinas e atividade de peroxidase em plântulas de sorgo e feijão. O
delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetições para cada
experimento de indução de fitoalexina. O material vegetal residual de cada experimento foi
armazenado em freezer para posterior análise da atividade da peroxidase. Os resultados foram
submetidos à análise de variância e comparados pelo teste de Scott-Knott (p<0,05), utilizando
o programa Sisvar (FERREIRA, 2011).
29
2.4.Indução de Fitoalexina em sorgo
Sementes de sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] híbrido ‘Jumbo’ foram
desinfestadas superficialmente com hipoclorito de sódio 1% por 15 min, lavadas em água
destilada e então embebidas em água destilada à temperatura ambiente por 6 horas.
Posteriormente, foram enroladas entre folhas de papel germiteste umedecidas e incubadas no
escuro por 4 dias à temperatura de 28ºC. Após este período, as plântulas foram mantidas por 4
h na luz, visando paralisar a elongação dos mesocótilos (NICHOLSON et al., 1987).
Os mesocótilos obtidos foram excisados 0,5 cm acima do nó escutelar e colocados em
tubos de ensaio (três mesocótilos/tubo) contendo uma alíquota de 1 mL de cada tratamento.
Os tubos de ensaio foram mantidos em câmara úmida utilizando bandejas e sacos plásticos e
mantidos na sala de crescimento a 25°C sob luz fluorescente (WULFF, 1999). Após 60 h, os
mesocótilos foram secos e os 5 mm basais de cada mesocótilo foram excisados e descartados.
A porção superior (2,5 cm), excetuando-se as folhas, foi pesada, cortada em pequenos
segmentos e colocada em tubos para microcentrífuga contendo 1,4 mL de metanol 80%
acidificado (0,1% HCl; v/v). Os mesocótilos cortados foram mantidos a 4°C no metanol por
96 h para extração dos pigmentos. A absorbância foi determinada em espectrofotômetro a 480
nm (NICHOLSON et al., 1987). O material vegetal residual desta etapa (folhas) foi
acondicionado em papel alumínio e congelado em freezer para serem utilizados na
determinação da atividade enzimática (peroxidase).
2.5.Indução de Fitoalexina em feijão
Sementes de feijão (Phaseolus vulgaris) cv. ‘Cavalo’ foram desinfestadas em
hipoclorito de sódio 1% por cinco minutos, posteriormente, foram lavadas em água destilada
estéril e semeadas em areia esterilizada mantidas a 24°C no escuro. Após sete dias, foram
cortados 5 cm dos segmentos de hipocótilo estiolado das plântulas, lavados em água destilada
estéril e secados. Cinco segmentos de hipocótilo (aproximadamente 1 g) foram colocados em
placa de Petri contendo papel filtro umedecido com água destilada esterilizada. Aplicou-se 20
µL do tratamento sobre cada hipocótilo. As placas de Petri foram mantidas em câmara tipo
BOD a 25°C no escuro. Após 48 horas, quatro hipocótilos foram transferidos para tubos de
ensaio contendo 10 mL de etanol e armazenados a 4°C por 48 horas para extração da
30
fitoalexina. Após esse período, os tubos de ensaio foram agitados por uma hora em uma mesa
agitadora e, posteriormente, a faseolina formada foi mensurada indiretamente por absorbância
em espectrofotômetro a 280 nm (BAILEY e BURDEN, 1983). O hipocótilo restante foi
acondicionado em papel alumínio e congelado em freezer para ser utilizado na determinação
da atividade enzimática.
2.6.Extrato enzimático
Primeiramente, preparou-se 100 mL de solução estoque de fosfato de potássio
monobásico 1 M, sendo utilizado 13,61 g de KH2PO4 e então completou-se o volume para
100 mL com água destilada; preparou-se também a solução estoque de fosfato de potássio
dibásico 1 M, utilizando 22,83 g de K2HPO4 e completou-se o volume para 100 mL com água
destilada. Com as soluções estoques preparadas, combinou 61,5 mL da solução estoque de
fosfato de potássio dibásico com 38,5 mL da solução estoque de potássio monobásico,
completou o volume final para 1000 mL com água destilada, a fim de se obter o tampão
fosfato de potássio 0,1 M; posteriormente o pH foi ajustado para 7,0, com as soluções
estoques, e por fim adicionou 0,037 g de EDTA.
O material vegetal armazenado foi macerado em nitrogênio líquido, em almofaziz
previamente resfriado com nitrogênio líquido, adicionando-se polivinilpirolidona (1% do peso
do material vegetal utilizado) e tampão fosfato 0,01 M (pH 7,0) na proporção de 4 mL g -1
material vegetal. A suspensão vegetal foi colocada em tubos para microcentrífuga e
centrifugada a 15000 x g por 20 minutos a 4°C. O sobrenadante foi armazenado em freezer
para posterior determinação de proteína (BRADFORD, 1976) e da atividade enzimática
(KAR e MISHRA, 1976).
2.7.Determinação de proteínas
Em béquer de 250 mL colocou-se 0,0615 g do corante Azul de Coomasie Brilhante
G-250 e 50 mL de etanol 95%, mexeu-se com bastão de vidro até dissolver totalmente.
Posteriormente adicionou, lentamente, 100 mL de ácido fosfórico (H3PO4) e completou-se o
volume de 1000 mL com água destilada. Filtrou-se a vácuo até que a absorbância
apresentasse resultado entre 0,2 e 0,3 no espectrofotômetro a 595 nm e foi armazenado em
31
frasco âmbar identificado em geladeira. Durante toda a reação os materiais encontravam-se
sobre gelo em escama para manutenção da temperatura e evitar degradação do material. Em
tubos de ensaio foram adicionados 50 µL do extrato enzimático mais 2,5 mL do reagente
Bradford, esses foram agitados em um agitador de tubos tipo vortex. Após 5 minutos foram
efetuadas leituras em espectrofotômetro a 595 nm. A média da duplicata de cada amostra foi
utilizada na equação da reta padrão de albumina bovina 50 mg, onde o resultado foi expresso
em µg de proteína mL-1, e foi transformado para mg de proteína mL -1para quantificação da
atividade enzimática (BRADFORD, 1976).
2.8.Atividade da peroxidase (EC 1.11.1.7)
O substrato enzimático foi preparado adicionando 250 μL de guaiacol e 306 μL de
peróxido de hidrogênio e completou o volume para 100 mL com tampão fosfato 0,01 M
(pH 6,0), misturou-se em agitador magnético e foi mantida em banho-maria a 30°C. Para a
determinação da atividade da peroxidase, adicionou-se 100 μL do extrato enzimático (LUSSO
e PASCHOLATI, 1999) seguido de 2900 μL do substrato enzimático na cubeta que já se
encontrava dentro do espectrofotômetro e imediatamente fechou-se este. A leitura foi
realizada a cada 10 segundos por dois minutos a 470 nm. Os resultados foram expressos em
unidades de absorbância min-1 mg-1 de proteína.
3. RESULTADOS
3.1.Efeito do óleo essencial de Cymbopogon citratus na indução de fitoalexina e
peroxidases em sorgo e feijão
O óleo essencial de capim-limão em mesocótilos de sorgo apresentou efeito linear
negativo em relação à indução de fitoalexina, sendo que as concentrações de1000, 2000 e
4000µL L-1 induziram 1550, 1409 e 1145 % a mais que a testemunha, respectivamente, não
diferindo estatisticamente do ASM (Figura 1A), produto registrado no Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento como um ativador de plantas. O óleo essencial
apresentou efeito linear em hipocótilos de feijão, sendo que as concentrações induziram a
produção de fitoalexinas similarmente ao ASM (Figura 1B).
32
y = -0,0298x + 0,3924; R² = 0,9999*
a
0,2
b
0,15
1
b
0,75
0,5
0,1
0,25
b
0,05
0
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
ASM
8000
4000
1000
B
Testemunha
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
Testemunha
ASM
8000
4000
2000
0
1000
A
a
a
1,25
a
0,25
a
2000
Abs gpf-1
1,5
a
0,3
y = 0,0321x + 1,2922; R² = 0,9868*
a
a
1,75
a
Abs gpf-1
0,4
0,35
Figura 1. Óleo essencial de Cymbopogon citratus na indução de fitoalexina em mesocótilos
de sorgo (A) e em hipocótilos de feijão (B). Médias seguidas pela mesma letra não
diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2013).
Na atividade da peroxidase em mesocótilos de sorgo, houve efeito linear negativo em
função das concentrações do óleo essencial, entretanto não apresentando diferença estatística
entre os tratamentos (Figura 2). Em hipocótilos de feijão não houve efeito significativo entre
os tratamentos sendo que os valores firacam dentro da normalidade para a cultura, com
médias de 1,08 Abs min-1mg proteína-1.
y = -0,0106x + 0,2399; R² = 0,5267*
Abs min-1 mg proteína-1
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
Testemunha
ASM
8000
4000
2000
1000
0
Figura 2.Óleo essencial de Cymbopogon citratus na atividade da peroxidase em mesocótilos
de sorgo. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2013).
3.2.Efeito do óleo essencial de Rosmarinus officinalis na indução de fitoalexina e
peroxidasesem sorgo e feijão
O óleo essencial de alecrim apresentou efeito quadrático em relação a indução de
33
fitoalexina em mesocótilos de sorgo e em hipocótilos de feijão (Figura 3 A e B), sendo que
em sorgo as concentrações do óleo essencial não diferiram significativamente da testemunha,
apresentando baixa indução de fitoalexina (Figura 3 A), enquanto que em hipocótilos de
feijão o óleo essencial induziu a síntese de fitoalexina semelhante ao ASM, diferindo da
testemunha (Figura 3 B).
y = -0,0044x2 + 0,0467x - 0,0054; R² = 0,8218*
0,3
1,75
a
Absorbância gpf-1
0,2
0,15
b
b
b
0,05
b
a
a
1,25
1
b
0,75
0,5
0,25
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
Testemunha
B
ASM
1000
Testemunha
ASM
8000
4000
2000
1000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
8000
0
0
A
a
a
a
4000
0,1
b
1,5
2000
Absobância gpf-1
0,25
y = -0,0158x2 + 0,1783x + 1,1423; R² = 0,9621**
2
Figura 3. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis na indução de fitoalexina em mesocótilos
de sorgo (A) e em hipocótilos de feijão (B). Médias seguidas pela mesma letra não
diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2013).
Em relação a atividade da peroxidase no material residual da indução de fitoalexina
houve efeito quadrático em função das concentrações do óleo essencial tanto em sorgo quanto
em hipocótilos de feijão (Figura 4A e B), sendo que em mesocótilos de sorgo não houve
diferença estatística entre os tratamentos (Figura 4A). As concentrações de 2000 e
4000 µL L-1 apresentaram maior atividade enzimática em hipocótilos de feijão (Figura 4B).
0,2
0,1
b
1000
ASM
8000
4000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
Testemunha
A
2000
1000
0
b
b
B
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
b
Testemunha
0,3
a
ASM
0,4
8000
0,5
y = -0,0359x2 + 0,2898x + 0,98; R² = 0,5263**
a
4000
Abs min-1 mg proteina-1
Abs min-1 mg proteína-1
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
2000
y = -0,013x2 + 0,1345x + 0,1718; R² = 0,7368*
0,6
Figura 4. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis na atividade da peroxidase em
mesocótilos de sorgo (A) e em hipocótilos de feijão (B). Médias seguidas pela
mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de
probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2013).
34
4. DISCUSSÃO
A diferença de efeito na indução de fitoalexina observada pelas culturas de sorgo e
feijão e pelos diferentes óleos essenciais estudados ocorre visto que a produção de fitoalexina
pode variar com a espécie estudada, com o tecido inoculado, com as condições fisiológicas
da planta, com fatores ambientais e com o agente indutor empregado (PASCHOLATI et al.,
2008), além disso, as fitoalexinas formadas e a metodologia empregada em cada espécie são
diferentes o que interfere na produção de fitoalexina (BRAGA e DIETRICH, 1987).
Alguns autores verificaram efeito semelhante, como Moreira et al. (2008), que
observaram efeito antifúngico e elicitor de frações obtidas da citronela (planta pertencente ao
mesmo gênero do capim-limão) extraídas de extratos brutos metanólicos de C. nardus,
que induziram o acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo cinco vezes mais, quando
comparado com o controle (água destilada). Franzener et al. (2007) avaliaram o efeito dos
hidrolatos de canela-de-veado, buva e citronela na atividade indutora de fitoalexinas em
sorgo e observaram que o hidrolato de citronela proporcionou maior efeito na indução de
fitoalexina, promovendo, na maior concentração, incremento de até 4,3 vezes em relação ao
controle (água destilada esterilizada). Brand et al. (2010) avaliaram o efeito dos extratos
aquosos de alho e alecrim autoclavados e não autoclavados sobre a produção de faseolina em
feijoeiro e verificaram que a dose de 3% foi a mais efetiva na indução de faseolina, sendo
superior ao indutor comercial ASM.
Em relação à atividade de peroxidase são observados efeitos aleatórios, também
observado por Peiter-Beninca et al. (2008) ao avaliarem a indução de fitoalexinas e a
atividade de peroxidases em sorgo e soja tratados com 100, 250, 500 e 750 mg/L de extratos
de basidiocarpos de Pycnoporus sanguineus, os autores verificaram que mesmo com a
indução de fitoalexina em mesocótilos de sorgo, não ocorreu resposta significativa para a
peroxidade, obtendo R² relativamente baixo para os extratos.
5. CONCLUSÃO
Os óleos essenciais de capim-limão e alecrim possuem a capacidade de induzir resistência em
pantulas de sorgo e feijão, sendo que o óleo essencial de capim-limão ativa o metabolismo das
fitoalexinas nas duas culturas e o óleo essencial de alecrim ativa as peroxidases no feijão.
35
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BAILEY, J.A.; BURDEN, R.S. Biochemical changes and phytoalexin accumulation
in Phaseolus
vulgaris following
cellular
browning
caused
by
tobacco
necrosis
virus. Physiological Plant Pathology, London, v.3, n.1, p.171-177, 1983.
BRADFORD, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitatin of microgram quantities
of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, v.72,
p.248-254, 1976.
BRAGA, M. R. Fitoalexinas. In: PASCHOLATI, S.F.; LEITE, B.; STANGARLIN, J.R.;
CIA, P. (Ed.). Interação Planta Patógeno – fisiologia, Bioquímica e Biologia Molecular.
FEALQ, Piracicaba, p.305-346, 2008.
BRAGA, M.R.; DIETRICH, S.M.C. Defesas químicas de plantas: fitoalexinas. Acta
Botânica Brasileira, v.1, n. 1, p.3-16, Jan, 1987.
BRAND, S.C.; BLUME, S.; MUNIZ, M.F.B.; MILANESI, P.M.; SCHEREN, M.B.;
ANTONELLO, L.M. Extratos de alho e alecrim na indução de faseolina em feijoeiro e
fungitoxicidade sobre Colletotrichum lindemuthianum. Ciência Rural, Santa Maria, v. 40,
n.9, p. 1881-1887, 2010.
FERREIRA, D. F. SISVAR: a computer statistical analysis system. Ciência e
Agrotecnologia, Lavras, v. 35, p.1039-1042, 2011.
FRANZENER, G.; MARTINEZ-FRANZENER, A.S.; STANGARLIN, J.R.; CZEPAK, M.P.;
SCHWAN-ESTRADA, K.F.R.; CRUZ, M.E.S. Atividades antibacteriana, antifúngica e
indutora de fitoalexinas de hidrolatos de plantas medicinais. Ciências Agrárias, Londrina, v.
28, n. 1, p. 29-38, jan./mar. 2007.
GACHKAR, L.; YADEGARI, D.; REZAEI, M.B.; TAGHIZADEH, M.; ASTANEH, S.A.;
RASOOLI, I.Chemical and biological characteristics of Cuminum cyminum and Rosmarinus
36
officinalis essential oils.Food Chemistry, Oxford, v. 102, p. 898–904, 2007.
KAR, M.; MISHRA, D. Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during Rice
leaf senescence, Physiologia Plantarum, Copenhagen, v. 57, p. 315-319, 1976.
LUSSO, M. F. G.; PASCHOLATI, S. F. Activity and isoenzymatic pattern of soluble
peroxidases in maize tissues after mechanical injury or fungal inoculation. Summa
Phytopathologica, Botucatu, v. 25, p. 244-249, 1999.
MOREIRA, C.G.A.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; BONALDO, S.M.; STANGARLIN,
J.R.; CRUZ, M.E.S. Caracterização parcial de frações obtidas de extratos de Cymbopogon
nardus com atividade elicitora de fitoalexinas em sorgo e soja e efeito sobre Colletotrichum
lagenarium. Summa Phytopathologica, Botucatu, v. 34, n. 4, p. 332-337, 2008.
NICHOLSON, R.L.; KOLLIPARA, S.S.; VINCENT, J.R.; LYONS, P.C.; CADENAGOMEZ, G. Phytoalexin synthesis by the sorghum mesocotyl in response to infection by
pathogenic and nonpathogenic fungi. Proceedings of the National Academy Science, v.84,
p.5520-5524, 1987.
PASCHOLATI, S.F.; LEITE, B.; STANGARLIN, J.R.; CIA, P. Interação planta-patógeno:
fisiologia, bioquímica e biologia molecular. Piracicaba, ed. FEALQ, 627 p., 2008.
PASSARDI, F.; BAKALOVIC, N.; TEIXEIRA, F.K.; PENEL, C.; DUNAND, C. Prokaryotic
origins of the non-animal peroxidase superfamily and organelle-mediated transmission to
eukaryotes. Genomics, v. 89, n. 5, 567-579, 2007.
PEITER-BENINCA, C.P.; FRANZENER, G.; ASSI, L.; IURKIV, L.; ECKSTEIN, B.;
COSTA, V.C.; NOGUEIRA, M.A.; STANGARLIN, J.R.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.
Indução de fitoalexinas e atividade de peroxidases em sorgo e soja tratados com extratos de
basidiocarpos de Pycnoporus sanguineus. Arquivos do Instituto Biológico, São Paulo, v.75,
n.3, p.285-292, 2008.
37
SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R.; CRUZ, M.E. S. Uso de extratos
vegetais no controle de fungos fitopatogênicos. Floresta, Curitiba, v.30, p.129-137, 2000.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3ed. Porto Alegre: Artmed, 719p., 2004.
WORWOOD, S. Aromaterapia: um guia de A a Z para o usoterapêutico dos óleos
essenciais. São Paulo: Best Seller, 251p., 1995.
WULFF, N. A.; PASCHOLATI, S. F. Partial characterization of sorghum phytoalexin
elicitors isolated from Saccharomyces cerevisiae. Fitopatologia Brasileira, Brasília, v. 24, p.
428-435, 1999.
38
CAPITULO II. ÓLEOS ESSENCIAIS NO MANEJO DO OÍDIO DA SOJA
RESUMO
O oídio da soja é uma das doenças de grande importância principalmente em condições de
baixa umidade do ar etemperaturas amenas, ideais para seu desenvolvimento, o que aumenta o
uso de fungicidas e consequentemente o risco para o ser humano e para o meio ambiente.
Visando alternativas, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial dos óleos essenciais
de capim-limão e alecrim no manejo de oídio de soja, bem como as respostas fisiológicas da
cultura. Foram estudados óleos essenciais de capim-limão e alecrim (1000, 2000, 4000 e 8000
µL L-1), acibenzolar-S-metil, fungicida convencional, além do controle (água).
O
experimento foi conduzido a campo em delineamento de blocos casualizados com quatro
repetições. Os óleos foram aplicados na cultura da soja nos estádios fenológicos V9, R1, R2 e
R3 e avaliou-se a severidade do oídio bem como a atividade da superóxido dismutase e da
peroxidase e também fatores de produção e fatores fisiológicos da cultura. Os óleos essenciais
de capim-limão e alecrim interferiram no manejo de oídio da soja, sendo que o óleo essencial
de capim-limão reduziu a área abaixo da curva do progresso do oídio. Ambos interferem nas
respostas fisiológicas e nos mecanismos de resistência da cultura, demonstrando ainda haver
especificidade quanto à concentração e modo de ação.
Palavras-chave: Rosmarinus offcinallis, Cymbopogon citratus, Erysiphe difusa.
39
CHAPTER II. ESSENTIAL OILS IN THEMANAGEMENT OF POWDERY MILDEW
SOYBEAN
ABSTRACT
The powdery mildew soybean is a disease of major importance particularly in conditions of
low humidity and warm temperatures, ideas for development, which increases the use of
fungicides and therefore risk to humans and the environment. Aiming alternatives, this study
aimed to evaluate the potential of essential oils of lemongrass and rosemary in the
management of powdery mildewsoybean, as well as the physiological responses of culture.
Essential oils were studied lemongrass and rosemary (1000, 2000, 4000 and 8000 µL L-1),
acibenzolar-S-methyl, conventional fungicide, beyond control. The experiment was
conducted on a randomized complete block design with four replications. The essential oils
were applied in soybean growth stages in V9, R1, R2 and R3 and evaluated the severity of
powdery mildew and the activity of superoxide dismutase and peroxidase, and also factors of
production and physiological factors of culture. The essential oils of lemongrass and rosemary
interfere in the management of soybean powdery mildew, and the essential oil of lemon grass
reduces the area under the powdery mildew progress curve. Both interfere with physiological
responses and resistance mechanisms of the culture, demonstrating yet be specific as to the
concentration and mode of action.
Keywords: Rosmarinus offcinallis, Cymbopogon citratus, Erysiphe diffusa.
40
1. INTRODUÇÃO
A soja (Glycine max L.) é suscetível a diversas doenças fúngicas e em safras que há
ocorrências de estiagem, o oídio se torna relevante no quesito econômico, pois há formação
da estrutura do fungo sobre as folhas, que dificulta a interceptação da radiação solar pelas
plantas, reduzindo assim a fotossíntese e consequentemente sua produção. Uma das soluções
encontradas pelos produtores é o aumento do uso de fungicidas, o que aumenta o risco para a
saúde e para o meio ambiente bem como o custo da produção (EMBRAPA, 2011;
IGARASHI et al., 2010).
O uso de produtos com menores riscos para o ambiente e para o ser humano tem
grande potencial e vai ao encontro de sistemas produtivos adaptados reduzindo ou até mesmo
eliminando os efeitos negativos do uso de agrotóxicos. Os indutores de resistência agem
estimulando a produção de metabólitos secundários e proteínas relacionadas à patogênese,
responsáveis pela defesa natural das plantas e, portanto, apresentam-se como uma linha de
produtos de baixo impacto (PASCHOLATI et al., 2008).
Pesquisas utilizando metabólitos secundários de diversas plantas revelam a eficácia
dos mesmos no controle de fitopatógenos. Gachkar et al.(2007) afirmam que estes compostos
podem atuar diretamente sobre o patógeno, como substâncias tóxicas, ou mesmo ativando as
respostas de defesa da planta.
Poucos são os estudos com eliciadores para cultura da soja, sendo necessárias
maiores informações pertinentes aos efeitos sobre fitopatógenos, produtividade, atividade
fotossintética, e o efeito de diferentes eliciadores e suas respectivas dosagens. Neste sentido,
este trabalho teve como objetivo avaliar os óleos essenciais de capim-limão e alecrim sobre o
manejo de oídio da soja e o potencial de ativação de mecanismos de resistência nas plantas,
bem como as respostas fisiológicas na cultura.
41
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1.Local dos experimentos
Foram realizados dois experimentos seguindo a mesma metodologia, porém com
tratamentos diferentes. Os ensaios foram instalados na safra 2012/2013 no campo
experimental do Departamento de Agronomia da UNICENTRO – campus CEDETEG, no
município de Guarapuava-PR, localizada na latitude 25°23’36”S e na longitude 51°27'19" W,
com altitude aproximada de 1.120 m. O clima regional é classificado como Cfb – subtropical
mesotérmico úmido, de acordo com a classificação de Köeppen e Geiger (1928). Pelo Sistema
Brasileiro de Classificação de Solos (SANTOS, 2013) o solo do local é classificado como
Latossolo Bruno distroférrico. Os dados climáticos no período do experimento foram obtidos
da Estação Meteorológica da Unicentro/Iapar, localizada a aproximadamente 200 m da área
experimental.
2.2.Produtos utilizados
Foram utilizados os óleos essenciais de Cymbopogon citratus (capim-limão) e
Rosmarinus officinalis (alecrim), obtidos do horto de plantas medicinais localizado na
Fazenda Experimental de Iguatemi, Universidade Estadual de Maringá (UEM) - PR, extraídos
por hidrodestilação a partir de 2,0 Kg de folhas secas ao ar (WORWOOD, 1995). Foram
também avaliados os tratamentos Acibenzolar-S-Metil (ASM – Bion®– empresa Syngenta),
que é um indutor registrado comercialmente, utilizado na concentração de 200 mg L -1 do
produto comercial e um fungicida utilizado no cultivo convencional de soja (azoxistrobina +
ciproconazole, 300 mL pc ha-1), como padrão e a testemunha, sem aplicação
2.3.Instalação e condução do experimento
O delineamento foi em blocos casualizados com quatro repetições. As unidades experimentais
foram constituídas de 5 linhas de semeadura de 5 metros, espaçadas em 0,45 metros, perfazendo uma
área de 11,25 m2, enquanto que a parcela útil foi composta das três linhas centrais, descartando 0,5 metros
em cada extremidade, totalizando-se 5,75 m2. A densidade de semeadura foi de 14 sementes por metro.
Os tratamentos utilizados para o experimento com o óleo essencial de capim-limão encontram-
42
se na Tabela 1 e os tratamentos para o experimento com o óleo essencial de alecrim encontram-se na
Tabela 2. Os tratamentos alternativos (óleo essencial e ASM) foram aplicados de forma preventiva e nos
estádios R1, R2 e R3. Para o tratamento com azoxistrobina + ciproconazole foi realizada aplicação
preventiva e em R3. Todas as aplicações foram realizadas utilizando um pulverizador costal
pressurizado à CO2, equipado com barra de 2 m e 4 bicos Jacto® tipo cone vazio J5-2 (disco J5, diâmetro
externo 15 mm) e velocidade de deslocamento de 3,6 km h-1 e volume de calda de 200 litros ha-1. Os
tratos culturais para a área do ensaio foram realizados conforme a necessidade e seguindo as
recomendações para a cultura da soja.
Tabela 1 – Tratamentos utilizados no experimento 1 (Efeito do óleo essencial de capim-limão
no manejo do oídio da soja) (Guarapuava-PR, 2013/14).
Tratamento
Concentração
Óleo essencial de Cymbopogon citratus
1000 µL L
Óleo essencial de Cymbopogon citratus
2000 µL L
Óleo essencial de Cymbopogon citratus
4000 µL L
Óleo essencial de Cymbopogon citratus
8000 µL L
Acibenzolar-S-Metil (ASM)
200 mg p.c. L
Azoxistrobina + ciproconazole
0,3 L p.c. ha
V9, R3
Controle
-
-
-1
Época de aplicação
V9, R1, R2, R3
-1
V9, R1, R2, R3
-1
V9, R1, R2, R3
-1
V9, R1, R2, R3
-1
-1
V9, R1, R2, R3
Tabela 2 – Tratamentos utilizados no experimento 2 (Efeito do óleo essencial de alecrim no
manejo do oídio da soja) (Guarapuava-PR, 2013/14).
Tratamento
Concentração
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis
1000 µL L
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis
2000 µL L
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis
4000 µL L
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis
8000 µL L
Acibenzolar-S-Metil (ASM)
200 mg p.c. L
Azoxistrobina + ciproconazole
0,3 L p.c. ha
V9, R3
Controle
-
-
-1
V9, R1, R2, R3
-1
V9, R1, R2, R3
-1
V9, R1, R2, R3
-1
V9, R1, R2, R3
-1
-1
43
Época de aplicação
V9, R1, R2, R3
2.4.Avaliação da doença
Foram realizadas, em cada parcela, cinco avaliações para quantificação do óídio,
tomando-se 10 plantas ao acaso por parcela e atribuindo valores de severidade nos folíolos
obtidos nos terços superior, médio e inferior seguindo a escala diagramática (Anexo 3)
proposta por Mattiazzi (2003). Foi calculada a AACPD* (área abaixo da curva de progresso
da doença) pela metodologia de Campbell e Madden (1990) utilizando os valores de
severidade das cinco avaliações na fórmula abaixo:
*AACPD = Σ [(yi + yi+1)/2] x (ti+1 – ti)
onde:
yi = severidade inicial da doença
yi+1 = severidade final da doença
ti+1 - ti = intervalo de tempo entre as leituras inicial e final
A avaliação da desfolha foi feita visualmente considerando a porcentagem da desfolha
na planta. Esta avaliação ocorreu no estádio R6.
2.5.Análise enzimática
Discos de folhas foram coletados de cada parcela, acondicionados em papel alumínio e
armazenados em freezer, para posterior análise das enzimas superóxido dismutase e
peroxidase. As coletas foram baseadas nas épocas de aplicação e são apresentadas na Tabela
3.
Tabela 3 – Época das coletas dos discos foliares de soja. Guarapuava, 2013.
Coleta
Época
Primeira coleta
24 horas após a primeira aplicação
Segunda coleta
24 horas antes da segunda aplicação
Terceira coleta
24 horas após a segunda aplicação
Quarta coleta
24 horas antes da terceira aplicação
Quinta coleta
24 horas após a terceira aplicação
Sexta coleta
24 horas antes da quarta aplicação
Sétima coleta
24 horas após a quarta aplicação
44
2.6. Determinação de proteínas
Em béquer de 250 mL colocou-se 0,0615 g do corante Azul de Coomasie Brilhante
G-250 e 50 mL de etanol 95%, mexeu-se com bastão de vidro até dissolver totalmente.
Posteriormente adicionou lentamente 100 mL de ácido fosfórico (H 3PO4) e completou-se o
volume de 1000 mL com água destilada. Filtrou-se, a vácuo, até que a absorbância
apresentasse resultado entre 0,2 e 0,3 no espectrofotômetro a 595 nm e foi armazenado em
frasco âmbar identificado em geladeira. Durante toda a reação os materiais encontravam-se
sobre gelo em escama para manutenção da temperatura e evitar degradação do material. Em
tubos de ensaio foram adicionados 50 µL do extrato enzimático mais 2,5 mL do reagente
Bradford, esses foram agitados em um agitador de tubos tipo vortex. Após 5 minutos foram
efetuadas leituras em espectrofotômetro a 595 nm. A média da duplicata de cada amostra foi
utilizada na equação da reta padrão de albumina bovina 50 mg, onde o resultado foi expresso
em µg de proteína mL-1, e foi transformado para mg de proteína mL -1para quantificação da
atividade enzimática (BRADFORD, 1976).
2.7.Extrato enzimático
Primeiramente preparou-se 100 mL de solução estoque de fosfato de potássio
monobásico 1 M, sendo utilizado 13,61 g de KH2PO4 e então completou-se o volume para
100 mL com água destilada; preparou-se também a solução estoque de fosfato de potássio
dibásico 1 M, utilizando 22,83 g de K2HPO4 e completou-se o volume para 100 mL com água
destilada. Com as soluções estoques preparadas, combinou 61,5 mL da solução estoque de
fosfato de potássio dibásicocom 38,5 mL da solução estoque de potássio monobásico,
completou o volume final para 1000 mL com água destilada, a fim de se obter o tampão
fosfato de potássio 0,1 M; posteriormente o pH foi ajustado para 7,0, com as soluções
estoques, e por fim adicionou 0,037 g de EDTA.
O material vegetal armazenado anteriormente foi macerado em nitrogênio líquido em
almofaziz previamente resfriado com nitrogênio líquido, adicionando-se polivinilpirolidona
(1% do peso do material vegetal utilizado) e tampão fosfato 0,01 M (pH 7,0) na proporção de
4 mL g-1 material vegetal. A suspensão vegetal foi colocada em tubos para microcentrífuga e
centrifugada a 15000 x g por 20 minutos a 4°C. O sobrenadante foi armazenado em freezer
45
para posterior determinação da atividade enzimática (KAR e MISHRA, 1976).
2.8.Atividade da peroxidase (EC 1.11.1.7)
O substrato enzimático foi preparado adicionando 250 μL de guaiacol e 306 μL de
peróxido de hidrogênio e completou o volume para 100 mL com tampão fosfato 0,01 M
(pH 6,0), misturou-se em agitador magnético e foi mantida em banho-maria a 30°C. Para a
determinação da atividade da peroxidase, adicionou-se 100 μL do extrato enzimático (LUSSO
e PASCHOLATI, 1999) seguido de 2900 μL do substrato enzimático na cubeta que já se
encontrava dentro do espectrofotômetro e imediatamente fechou-se este. A leitura foi
realizada a cada 10 segundos por dois minutos a 470 nm. Os resultados foram expressos em
unidades de absorbância min-1 mg-1 de proteína.
2.9.Atividade da superóxido dismutase (EC 1.15.1.1)
O meio de reação foi preparado no momento da análise e no escuro. Para o preparo de
250 mL do meio de reação misturou-se na seguinte ordem: 125 mL de tampão fosfato de
potássio 0,105 M pH 7,8; 250 µL de EDTA 0,1 mM; 15 mg de NBT; 13 mL de metionina
0,25 M pH 7,8; 50 µL de riboflavina 0,01 M e completar o volume de 250 mL com água
destilada (GIANNOPOLITIS e REIS, 1977).
Diferentes volumes do extrato enzimático foram analisados para os diferentes
materiais vegetais. Optou-se então que a reação fosse feita com um volume de 20 µL do
extrato enzimático. Placas de cultivo de células com 24 poços e fundo chato com capacidade
máxima de 3,5 mL foram utilizadas para a reação. O extrato enzimático foi colocado poços e
adicionou-se 3 mL de meio de reação, o controle da reação foi obtido pela adição do meio de
reação sem a adição do extrato enzimático nos poços. A reação iniciou-se com o ascender da
luz (15 W), após 10 minutos desligou-se a luz, paralisando a reação. A leitura foi realizada em
espectrofotômetro a 560 nm.
Para o cálculo da atividade da SOD utilizou-se a seguinte fórmula:
Atividade da SOD (U µg de proteina-1) = ____% inibição x vol da amostra (µL)_____
50 % x concentração de proteína (µg µL-1)
46
Sendo que 1 unidade de SOD representa 50 % de inibição da fotorredução do NBT
(GIANNOPOLITIS e REIS, 1977).
2.10. Trocas gasosas
Para as avaliações das trocas gasosas foram mensuradas a taxa de assimilação de CO 2
(A) (μmol m-2s-1), transpiração (E) (mmol de H2O m-2s-1) e concentração interna de CO2 (Ci).
A partir destes dados, foram quantificadas a eficiência no uso de água (EUA) (A/E)
[(μmol m-2 s-1) (mmol H2O m-2 s-1)-1] e a eficiência instantânea da carboxilação (E iC) (A/Ci)
[(μmol m-2 s-1 ) (μmol mol-1)-1]. Utilizou-se o analisador de gás infravermelho IRGA (LI-6400,
LI-COR, Inc., Lincoln, NE, USA). Procedeu-se às aferições das respectivas variáveis, em R1,
24 h antes da 2ª aplicação, adotando-se, como critério, a última folha totalmente expandida,
no ápice do ramo principal.
2.11.Análise dos dados
Os resultados foram submetidos à análise de variância e comparados pelo teste de
Scott-Knott (p<0,05), e análise de regressão apenas para as concentrações dos óleos
essenciais, utilizando o programa Sisvar (FERREIRA, 2011).
3.
RESULTADOS
3.1.Experimento 1: óleo essencial de Cymbopogon citratus no manejo do oídio da soja
As concentrações do óleo essencial de capim-limão apresentaram efeito quadrático em
relação a AACPD de oídio, sendo significativamente semelhante ao indutor estudado (ASM),
além disso, apresentaram menor AACPD do que a testemunha, entretanto maior do que o
tratamento convencional (azoxistrobina + ciproconazole) (Figura 5A).
Em relação à desfolha, o óleo essencial de capim-limão apresentou efeito linear
negativo, sendo que a concentração de 8000 µL L-1 foi semelhante estatisticamente ao
controle convencional, apresentando desfolha de 17,09 % a menos que a testemunha (Figura
5B).
47
B
b
b
a
b
8000
a
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
b
1000
8000
4000
2000
a
y = -0,0073x + 0,3849; R² = 0,9662*
4000
b
b
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
A
b
Desfolha (%)
b
100
90
80
70
60
50
b
40
30
20
10
0
2000
y = -3,8113x2 + 30,186x + 702,28; R² = 0,9274*
c
1000
AACPD
1000
900
800 b
700
600
500
400
300
200
100
0
Figura 5. Óleo essencial de Cymbopogon citratus na Área Abaixo da Curva do Progresso da doença
(AACPD) de oídio (A), e porcentagem de desfolha em R6 (B) na cultura da soja. Médias
seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de
probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
Para número de vagens e número de grãos por planta, houve efeito quadrático em função das
concentrações do óleo essencial, a concentração de 4000 µL L-1 apresentou maiores valores para ambas
as variáveis, sendo semelhante estatisticamente ao tratamento convencional (Figura 6A e B). Para peso
de mil grãos, o óleo essencial apresentou efeito quadrático em função das concentrações, entretanto
apresentaram menores pesos que os demais tratamentos (Figura 6C).
80
y = -0,5155x2 + 5,2596x + 16,813; R² = 0,9542**
a
a
20
15
10
5
Peso de mil grãos (g)
b
b
100
b
30
20
10
B
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
y = 0,6258x2 - 6,5149x + 113,96; R² = 0,9926*
a
a
a
b
140
120 b
b
50 b
40
1000
8000
4000
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
b
0
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
A
2000
1000
0
a
60
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
b
25 b
b
b
8000
a
30
4000
35
y = -1,0088x2 + 10,165x + 33,754; R² = 0,9967*
a
a
70
2000
40
Número de grãos planta-1
Número de vagens planta -1
45
80
60
40
20
8000
4000
Óleo essencial de Cymbopogon citratus (µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
C
2000
1000
0
Figura 6. Óleo essencial de Cymbopogon citratus no número de vagens planta-1 (A), no número de grãos
planta-1 (B) e peso de mil grãos (C). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo
teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
48
Para a atividade da superóxido dismutase (SOD) o óleo essencial de capim-limão apresentou
efeito linear positivo, no entanto, a atividade da SOD na primeira coleta foi menor do que a testemunha e
o controle convencional, sendo similar ao ASM (Figura 7 A). Na terceira, quinta e sétima coletas
apresentaram efeito quadrático em relação à atividade da enzima (Figura 7 B e C), sendo que a
concentração de 8000 µL L-1 na terceira coleta apresentou maior atividade enzimática quando
comparada com a testemunha, não diferindo dos tratamentos ASM e azoxistrobina + ciproconazole
(Figura 7 B). Na quinta coleta, todos os tratamentos mostraram menor atividade do que a testemunha
(Figura 7 C), e não houve diferença entre os tratamentos na sétima coleta. Nas coletas realizadas antes
das aplicações, os tratamentos não apresentaram diferença estatística (dados não mostrados).
40
30
a
25
b
20
b
b
15 b
b
y = 0,0417x2 - 0,2582x + 1,205; R² = 0,9552*
a
2,5
U (mg prot)-1
U (mg prot)-1
3
y = 0,6468x + 12,444; R² = 0,8434*
a
35
a
a
2
1,5
1
b
b
b
b
10
0,5
5
45
40
35
30
25
20
15 b
10
5
0
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
2000
1000
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
a
b
b
b
8000
4000
2000
b
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
b
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
C
B
y = 0,3122x2 - 2,3548x + 14,034; R² = 0,7675*
1000
U (mg prot)-1
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
1000
A
4000
0
0
Figura 7. Atividade da superóxido dismutase em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações
de óleo essencial de Cymbopogon citratus. A = 24 horas após a primeira aplicação (primeira
coleta); B = 24 horas após a segunda aplicação (terceira coleta); C = 24 horas após a terceira
aplicação (quinta coleta). Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de
Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
Após 24 horas da segunda aplicação e 24 horas antes da terceira aplicação o óleo essencial de
capim-limãoapresentou efeito quadrático em relação à atividade da enzima peroxidase (Figura 8A e B),
sendo que o óleo essencial24 horas após a segunda aplicação apresentou maior atividade enzimática
quando comparada com a testemunha, tratamentos ASM e azoxistrobina + ciproconazole (Figura 8A).
Na quarta coleta, a concentração de 1000 µL L-1 apresentou maior atividade enzimática que os demais
49
tratamentos (Figura 8B). O óleo essencial apresentou efeito linear negativo na quinta coleta, no entanto,
as concentrações de 1000 e 2000 µL L-1 proporcionaram maior atividade enzimática (Figura 8C). Na
sétima coleta, não foi observado efeito significativo de regressão no óleo essencial, entretanto, a
concentração de 2000 µL L-1apresentou maior atividade da peroxidase que os demais tratamentos
(Figura 8D). Para as demais coletas não houve diferença significativa entre os tratamentos.
a
a
b
b
b
0,12
0,1
b
0,08
b
b
b
0,06
b
0,04
b
b
b
0,05
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
b
0,1
0,05
0
1000
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
1000
b
0,15
0
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
b
b
b
D
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
0,1
b
0,2
8000
b
a
0,25
4000
b
8000
0,3
Abs min-1 mg proteína-1
b
0,15
4000
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
y = -0,02x + 0,2386; R² = 0,974**
0,2
2000
1000
B
2000
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
0
a
C
y = 0,0048x2 - 0,0528x + 0,1833; R² = 0,9027*
0,02
0,25 a
Abs min-1 mg proteína-1
Abs min-1 mg proteína-1
a
1000
Abs min-1 mg proteína-1
A
0,16 a
0,14
y = 0,0011x2 - 0,0166x + 0,1913; R² = 0,8889*
0,2
0,18 a
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
Figura 8. Atividade da peroxidase em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações de óleo
essencial de Cymbopogon citratus. A = 24 horas após a segunda aplicação (terceira coleta); B
= 24 horas antes da terceira aplicação (quarta coleta); C = 24 horas após a terceira aplicação
(quinta coleta) e D = 24 horas após a quarta aplicação (sétima coleta). Médias seguidas pela
mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
Em relação às trocas gasosas, as concentrações de 4000 e 8000 µL L-1 do óleo essencial e o
tratamento com ASM foram os tratamentos que apresentaram maior fotossíntese líquida (taxa de
assimilação de CO2), maior eficiência do uso da água e melhor atividade da Rubisco (eficiência
instantânea de carboxilação). Já a concentração de 2000 µL L-1 mostrou-se inversamente as demais
concentrações (Figura 9 A, E e F). Na testemunha é possível observar uma queda na taxa de assimilação
de CO2, na eficiência do uso da água e na atividade da Rubisco (Figura 9 A, E e F), associado a baixa
atividade da POX (Figura 8 A) e a alta atividade da SOD (Figura 7 A).
50
100
50
4
3
2
1
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
1000
0
F
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
2000
5
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
D
Eficiência instantanea de carboxilação
[(μmol m-2 s-1) (μmol mol-1)-1]
6
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
1000
Testemunha
ASM
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
8000
4000
2000
1000
0
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
150
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
200
8000
250
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
2000
Taxa de transpiração
(E, mmol H2O m-2s-1)
Concentração interna de CO2 na
câmara subestomática
(µmol CO2 mol-1)
300
C
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
B
1000
Óleo essencial de Cymbopogon citratus ( µL L-1)
1000
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
0
2000
0,1
0
350
Eficiência do uso da água
(EUA, µmolCO2 (mmolH2O)-1)
0,2
5
A
E
0,3
8000
10
0,4
4000
15
0,5
4000
20
0,6
4000
25
2000
Condutância estomática
(mol m-2s-1)
0,7
1000
Taxa de assimilação de CO2
(A, µmol CO2 m-2s-1)
30
Figura 9. Trocas gasosas em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações de óleo
essencial de Cymbopogon citratus, 6 dias após a primeira aplicação. A =Taxa de
assimilação de CO2 (A, µmol CO2 m-2s-1); B = Condutância estomática
(mol m-2s-1); C = Concentração interna de CO2 na câmara subestomática
-2 -1
(µmol CO2 mol-1); D =Taxa de transpiração (E, mmol H2O m s ); E = Eficiência
-1
do uso da água (EUA, µmolCO2 (mmolH2O) ); e F = Eficiência instantânea de
-2
carboxilação [(μmol m
-1
-1 -1
s ) (μmol mol ) ]. ASM, Acibenzolar-S-Metil
(Guarapuava-PR, 29/01/2014).
51
3.2.Experimento 2: óleo essencial de Rosmarinus officinalis no manejo de doenças da
soja
O óleo essencial de alecrim apresentou efeito quadrático em relação a AACPD de
oídio, entretanto, não diferiram da testemunha (Figura 10A). A concentração de 2000µL L-1
apresentou menor porcentagem de desfolha que os demais tratamentos, promovendo uma
B
b
b
b
8000
4000
a
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
ASM
azoxistrobina
+
ciproconazole
testemunha
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
b
a
1000
8000
4000
2000
a
100
90
80
70
60
50 b
40
30
20
10
0
2000
b
ASM
azoxistrobina
+
ciproconazole
testemunha
D
y = -1,9282x2 + 23,729x + 741,17; R² = 0,9351*
b
b
b
b
Desfolha (%)
1000
900
800 b
700
600
500
400
300
200
100
0
1000
AACPD
redução de 23% de desfolha em relação ao controle (Figura 10B).
Figura 10. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis na Área Abaixo da Curva do Progresso
da doença (AACPD) de oídio (A), e porcentagem de desfolha em R6 (B) na cultura
da soja. Análise de regressão apenas para as concentrações do óleo essencial.
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a
5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
Em relação ao número de vagens e número de grãos por planta houve efeito
quadrático em função da concentração do óleo essencial, sendo que a concentração de
4000 µL L-1 apresentou maiores valores não diferindo do controle convencional e da
testemunha (Figura 11A e B). Os tratamentos com óleo essencial apresentaram menor peso de
mil grãos que os demais tratamentos (Figura 11C).
52
b
20
15
10
60
50
30
20
1000
8000
4000
0
2000
10
0
B
b
b
40
5
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
b
b
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconaz…
Testemunha
b
a
70
y = -1,6521x2 + 16,286x + 26,096; R² = 0,9971*
a
a
4000
b
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
A
a
b
2000
25
Número de grãos planta-1
a
30
1000
Número de vagens planta-1
35
80
8000
y = -0,7128x2 + 6,83x + 15,404; R² = 0,9645*
a
40
Peso de mil grãos (g)
125
a
120
a
a
115
110 b
105
b
b
b
100
95
8000
4000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
ASM
azoxistrobina
+
ciproconazole
testemunha
C
2000
1000
90
Figura 11. Óleo essencial de Rosmarinus officinalis no número de vagens planta-1 (A); no
número de grãos planta-1 (B) e no peso de mil grãos (C). Análise de regressão
apenas para as concentrações do óleo essencial. Médias seguidas pela mesma letra
não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
O óleo essencial de alecrimapresentou efeito quadrático, em relação a atividade da
superóxido dismutase, em todas as coletas, exceto na quarta coleta (24 horas antes da terceira
aplicação) que não houve efeito significativo (Figura 12A, B, C, D, E e F). Na segunda coleta,
a concentração de 1000 e 2000 µL L-1 apresentaram maior atividade enzimática, entretanto
não diferiram do controle convencional e testemunha (Figura 12B). Na quinta coleta e sétima,
a concentração de 1000 µL L-1 apresentou atividade enzimática maior que os demais
tratamentos, excetuando a testemunha na quinta coleta (Figura 12D e F) Somente na sexta
coleta que a concentração de 8000 µL L-1 apresentou atividade enzimática maior que os
demais tratamentos, não diferindo do tratamento com azoxistrobina + ciproconazole e
testemunha (Figura 12E). Não houve diferença significativa entre os tratamentos na terceira
coleta.Em algumas coletas a atividade da SOD foi inferior ou não houve diferença
significativa em relação à testemunha (Figura 12A, B, C, D e E).
53
y = -0,431x2 + 3,1295x + 18,418; R² = 0,6995*
40
35 a
30
30
25
25
20
15
10
10
a
3
a
a
b
U gpf-1
b
b
b
1,5
1
0,5
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
F
Testemunha
ASM
Azoxistrobina +
Ciproconazole
8000
4000
2000
Testemunha
ASM
Azoxistrobina +
Ciproconazole
8000
y = 1,2364x2 - 15,168x + 54,823; R² = 0,9442*
a
b
c
c
c
c
c
1000
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
1000
0
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
c
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
y = 0,0525x2 - 0,3311x + 2,2288; R² = 0,9992**
2,5
U gpf-1
D
c
c
c
8000
8000
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
4000
2000
1000
0
c
4000
0,5
y = 0,6652x2 - 7,3285x + 17,614; R² = 0,7565**
a
4000
1
40
35
30
25
20
15 b
10
5
0
-5
2000
1,5
3,5
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
2000
2
U gpf-1
U gpf-1
2,5
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
1000
-10
B
1000
8000
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
4000
2000
1000
-5
y = 0,0102x2 - 0,0854x + 1,9863; R² = 0,523*
3
2
b
b
b
0
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
C
a
a
5
0
A
a
20
15
5
E
y = 1,6317x2 - 18,999x + 48,868; R² = 0,9777*
35
U gpf-1
U gpf-1
40
Figura 12. Atividade da superóxido dismutase em folhas de soja submetidas a diferentes
concentrações de óleo essencial de Rosmarinus officinalis. A = 24 horas após a
primeira aplicação (primeira coleta); B = 24 horas antesda segunda aplicação
(segunda coleta); C = 24 horas após a segunda aplicação (terceira coleta); D = 24
horas após a terceira aplicação (quinta coleta); E = 24 horas antes da quarta
aplicação (sexta coleta) e F = 24 horas após a quarta aplicação (sétima coleta).
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott
a 5% de probabilidade. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
Em relação à atividade da peroxidase em função das concentrações do óleo essencial,
houve efeito linear negativo na quarta coleta (Figura 13A) e efeito quadrático na sexta e
sétima coleta (Figura 13B e C). Na quarta coleta o óleo essencial não diferiu do ASM e
54
apresentaram maior atividade enzimática que o controle convencional e testemunha (Figura
13A), enquanto que na sexta coleta, somente as concentrações de 4000 e 8000 µL L-1
apresentaram atividade superior aos demais tratamentos (Figura 13B), e na sétima coleta não
houve diferença significativa entre os tratamentos.
y = 6E-05x2 - 0,0043x + 0,1013; R² = 0,9024**
a
0,1
a
a
0,08
a
a
0,06
b
0,04
b
0,02
a
0,35
0,3
a
0,25
b
0,2
0,15
b
b
b
b
0,1
0,05
0
8000
4000
2000
1000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
y = -0,0075x2 + 0,0746x + 0,1033; R² = 0,9621**
0,35
Abs min-1 mg proteina-1
B
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
0
1000
A
-16
y = -0,0111x2 + 0,1212x + 9E ; R² = 0,7623*
0,4
Abs min-1 mg proteina-1
Abs min-1 mg proteina-1
0,12
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
8000
4000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis (µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
C
2000
1000
0
Figura 13. Atividade da peroxidase em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações
de óleo essencial de Rosmarinus officinalis. A= 24 horas antes da terceira
aplicação (quarta coleta); B = 24 horas antes da quarta aplicação (sexta coleta) e C
= 24 horas após a quarta aplicação (sétima coleta). Médias seguidas pela mesma
letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. ASM,
Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR, 2014).
As concentrações de 2000 e 8000 µL L-1 e o tratamento com ASM apresentaram maior
taxa de assimilação de CO2, maior eficiência do uso da água e maior eficiência de
carboxilação (Figura 14A, E e F). Já a concentração de 1000 e 4000 µL L-1 mostraram-se
inversamente as outras concentrações, entretanto apresentavam alta concentração interna de
CO2 e condutância estomática similar a concentração de 4000 µL L-1 (Figura 14B e C).
Apesar de a testemunha apresentar um taxa de assimilação de CO 2 relativamente semelhante
aos melhores tratamentos (Figura 14A), ela mostrou uma baixa eficiência do uso da água e
baixa atividade da Rubisco (Figura 14E e F).
55
0,7
50
3
2,5
2
1,5
1
0,5
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
2000
1000
0
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis ( µL L-1)
D
Eficiência instantanea de carboxilação
[(μmol m-2 s-1) (μmol mol-1)-1]
4
3,5
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis ( µL L-1)
1000
Testemunha
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis ( µL L-1)
C
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
ASM
8000
4000
2000
1000
0
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
100
0,1
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
F
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
150
8000
200
8000
250
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
4000
300
4000
1000
Taxa de transpiração
(E, mmol H2O m-2s-1)
Concentração interna de CO2 na
câmara subestomática
(µmol CO2 mol-1)
350
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis ( µL L-1)
B
4000
Óleo essencial de Rosmarinus officinalis ( µL L-1)
ASM
Azoxistrobina
+
Ciproconazole
Testemunha
8000
4000
0
2000
0,1
0
400
Eficiência do uso da água
(EUA, µmolCO2 (mmolH2O)-1)
0,2
5
A
E
0,3
2000
10
0,4
2000
15
0,5
1000
20
0,6
2000
Condutância estomática
(mol m-2s-1)
25
1000
Taxa de assimilação de CO2
(A, µmol CO2 m-2s-1)
30
Figura 14. Trocas gasosas em folhas de soja submetidas a diferentes concentrações de óleo essencial de
Rosmarinus officinalis, 6 dias após a primeira aplicação. A = Taxa de assimilação de CO2 (A,
µmol CO2 m-2s-1); B = Condutância estomática (mol m-2s-1); C = Concentração interna de
-
CO2 na câmara subestomática (µmol CO2 mol-1); D = Taxa de transpiração (E, mmol H2O m
2 -1
-1
s ); E = Eficiência do uso da água (EUA, µmolCO2 (mmolH2O) ); e F = Eficiência instantânea
-2 -1
-1 -1
de carboxilação [(μmol m s ) (μmol mol ) ]. ASM, Acibenzolar-S-Metil (Guarapuava-PR,
29/01/2014).
56
4. DISCUSSÃO
A ocorrência de oídio na cultura da soja foi favorecida pelas condições ambientais
(Apêndice 1) durante o desenvolvimento do experimento, que condiz com Reis (2004) que
afirma que as condições ideias para o desenvolvimento da doença são a baixa umidade do ar e
temperaturas amenas (18-22ºC). A redução da AACPD como observada no experimento 1,
utilizando óleo essencial de capim-limão, também foi notada por outros autores como
Carnelossi et al. (2009) ao avaliarem, in vitro e in vivo, o controle de Colletotrichum
gloeosporioides (agente causal da antracnose do mamão) por óleos essenciais de capim-limão,
eucalipto, menta e estragão verificaram a eficiência antimicrobiana do óleo essencial de
capim-limão, observada em frutos de mamão tratados com 1% desse óleo, os quais
apresentavam menor área abaixo da curva de progresso da antracnose do mamão. E também
por Sarmento-Brum et al. (2013) que avaliaram a fungitoxicidade in vitro e in vivo dos óleos
essenciais de capim-limão, citronela, erva-cidreira, hortelã-pimenta e nim (este último apenas
no ensaio in vivo) sobre o fungo Colletotrichum graminicola (agente causal da antracnose do
sorgo) e verificaram que o óleo essencial de capim-limão foi um dos mais eficientes na
redução do crescimento micelial do fungo, além de reduzir a severidade da antracnose tanto
de forma preventiva quanto curativa.
Assim também, Itako et al. (2009) avaliaram a fungitoxidade in vitro dos extratos
brutosaquosos de mil folhas, cânfora, capim-limão e alecrim contra Cladosporium fulvum e o
efeito protetor destes extratos para a cladosporiose em plantas de tomateiro em casa-devegetação, os autores verificaram, in vivo, uma redução no número de lesões e uma possível
indução de resistência pelos extratos brutos aquosos, principalmente para cânfora e alecrim.
Vigo et al. (2009) estudando o efeito de tinturas de erva cidreira, alecrim pimenta, guaco,
cavalinha e hera e de óleos essenciais de alecrim e canela sobre o crestamento bacteriano
comum de feijoeiro, não constataram diferença significativa entre o óleo essencial de alecrim
e a testemunha, assim como observado no experimento 2.
A redução do peso e da produção observada em ambos os experimentos,
possivelmente, se deve ao fato dos recursos para o crescimento e defesa serem os mesmos, o
que promove um desvio da energia e dos fotoassimilados para o processo de indução de
resistência para a planta e redução dos recursos da planta para o crescimento (GAYLER et al.,
2004).
57
O aumento da atividade da SOD resulta no aumento da concentração de H 2O2, o qual
pode agir como sinalizador nas respostas de defesa em plantas, reforçando a parede celular
por meio das ligações cruzadas das proteínas estruturais. A SOD é a primeira enzima a atuar
no sistema de defesa antioxidante dismutando o O2- a H2O2 (PASCHOLATI et al., 2008). No
presente trabalho, o aumento da atividade enzimática utilizando o óleo essencial de capimlimão foi observado somente 24 horas após a segunda aplicação, enquanto que utilizando o
óleo essencial de alecrim a atividade da SOD foi inferior ou não houve diferença significativa
em relação à testemunha. Esse fato ocorre devido à rápida formação das EROS no início do
processo infeccioso ou mesmo um eliciador, também conhecida como explosão oxidativa
(PEREIRA et al., 2008).
O aumento da atividade da peroxidase observada em ambos os experimentos é um
indicativo da indução de resistência. As peroxidases são enzimas com função dupla, pois
conseguem gerar o H2O2 que lhes servirá de substrato e possuem grande afinidade por parede
e outros componentes celulares, podendo, durante o processo de lignificação, ficar aderidas à
parede celular ou à membrana envolvida na síntese da lignina (PASCHOLATI et al., 2008). A
atividade da enzima está correlacionada com a ocorrência de infecção por patógenos, ela
participa no processo de defesa, catalisando a oxirredução do H2O2 convertendo-o em água na
presença de um substrato (STANGARLIN et al., 2011), além de reforçar a parede celular a
partir da formação de lignina, suberina, polissacarídeos e glicoproteínas ricas em
hidroxiprolina (ITAKO, 2008). A falta de diferença significativa entre os tratamentos, na
última coleta utilizando o óleo essencial de alecrim, possivelmente está relacionada com o
estádio das plantas, semelhante aos resultados de Vigo et al. (2009), que não observaram
diferença na produção de peroxidase pelos óleos essenciais de alecrim e canela sobre o
crestamento bacteriano comum de feijoeiro.
A concentração de 2000µL L-1 do óleo essencial de capim-limão apresentou efeito
diferente das demais concentrações, possivelmente pelo fato devido à atividade da SOD e da
POX estar um pouco mais elevada nessa concentração. Uma das características da indução de
resistência é a ausência do efeito de dose, entretanto, há a necessidade de uma dosagem
mínima do agente indutor para desencadear o início da reação (MACAGNAN et al., 2008).
Portanto, as concentrações mais baixas do óleo essencial de capim-limão (1000 e 2000µL L-1)
e do óleo essencial de alecrim (1000, 2000 e 4000µL L-1), podem ter sido inferiores às
dosagens necessárias para desencadear as respostas de defesa.
58
A queda na taxa de assimilação de CO2, na eficiência do uso da água e na eficiência
instantânea de carboxilação, podem estar associadas a alta severidade do oídio, que se
desenvolve em toda a parte aérea, formando uma fina cobertura esbranquiçada constituída de
micélio e esporos pulverulentos, interferindo na interceptação da radiação solar,
consequentemente, reduzindo a fotossíntese (IGARASHI et al., 2010). A fotossíntese é um
processo primordial para todos os organismos vivos, em que os organismos fotossintetizantes
captam a energia solar para gerar ATP e NADPH, posteriormente usados como fonte
energética para a síntese de carboidratos e outros compostos orgânicos a partir de CO 2 e H2O,
liberando, concomitantemente, O2 na atmosfera (PASCHOLATI et al., 2008).
Pimentel e Perez (2000) afirmam que em folhas iluminadas, a resistência estomática
pode ter interferência de vários fatores ambientais como temperatura do ar, déficit de pressão
do vapor, concentração de CO2 e potencial hídrico no solo, além disso, o aumento da radiação
solar associado com a redução do potencial hídrico no solo pode aumentar a resistência
estomática. Na cultura da soja, a radiação solar influencia a taxa fotossintética, elongação da
haste principal e ramificações, expansão foliar, pegamento de vagens e grãos e fixação
biológica do N. Uma maior eficiência no uso da radiação solar é importante para o
rendimento da cultura da soja, principalmente durante o período de enchimento de grãos
(SILVA e SAMPAIO, 2012).
Os tratamentos ASM, 4000 e 8000 µL L-1 do óleo essencial de capim-limão
aumentaram a taxa de assimilação de CO2, a eficiência do uso da água, a atividade da Rubisco
(estimada pela eficiência instantânea de carboxilação) e a atividade da SOD e redução na
atividade da POX e da AACPD oídio. Esses dados se devem ao fato das concentrações do
óleo essencial de capim-limão induzirem a resistência nas plantas de soja, reduzindo a
severidade do oídio e, consequentemente reduzindo a interferência dos sintomas/sinais do
fungo na interceptação da radiação solar. Efeito contrário do observado no tratamento com
2000 µL L-1 do óleo essencial de capim-limão e no controle, que apresentaram redução da
taxa de assimilação de CO2, da eficiência do uso da água, da atividade da Rubisco e da
atividade da POX e aumento na atividade da SOD e da AACPD oídio. Possivelmente a
concentração não foi suficiente para desencadear o início da indução de resistência, logo não
reduzindo a severidade do oídio, isso porque a área fotossinteticamente ativa apresentava as
estruturas do fungo que reduziam a interceptação da radiação solar, consequentemente
reduzindo a fotossíntese (IGARASHI et al., 2010; MACAGNAN et al., 2008).
59
Os tratamentos ASM, 2000 e 4000 µL L-1 do óleo essencial de alecrim apresentaram
aumento na taxa de assimilação de CO2, na eficiência do uso da água e na eficiência
instantânea de carboxilação. A concentração de 4000 µL L-1 do óleo essencial de alecrim
ainda apresentou redução da atividade da SOD e aumento da POX, que reflete a indução de
resistência, reduzindo o desenvolvimento do patógeno sem interferência na absorção da
radiação solar. O controle também apresentou aumento na taxa de assimilação de CO 2,
entretanto, observou-se redução na eficiência do uso da água e na eficiência instantânea de
carboxilação. Esses dados refletem o aumento da resistência estomática causado pela
interferência de vários fatores ambientais como temperatura do ar, déficit de pressão do vapor,
concentração de CO2 e potencial hídrico no solo (PIMENTEL E PEREZ, 2000).
5. CONCLUSÃO
Os óleos essenciais de capim-limão e alecriminterferem no manejo de oídio da seja,
sendo que o óleo essencial de capim-limão reduz a AACPD do oídio. Os dois óleos essenciais
interferem nas respostas fisiológicas e nos mecanismos de resistência da cultura,
demonstrando haver ainda especificidade quanto a concentração e forma de ação.
60
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRADFORD, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitatin of microgram quantities
of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, v.72,
p.248-254, 1976.
CAMPBELL, C.L.; MADDEN, L.V. (Ed.). Introduction to plant disease epidemiology.NY:
Wiley, New York, 532p., 1990.
CARNELOSSI, P. R.; SCHWAN-ESTRADA, K. R. F.; CRUZ, M. E. S.; ITAKO, A. T.;
MESQUINI, R. M. Óleos essenciais no controle pós-colheita de Colletotrichum
gloeosporioides em mamão. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, Botucatu, v. 11, n. 4,
p. 399-406, 2009.
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Tecnologias de Produção de
Soja: Região Central do Brasil.2011.
FERREIRA, D. F. SISVAR: a computer statistical analysis system. Ciência e
Agrotecnologia, Lavras, v. 35, p.1039-1042, 2011.
GACHKAR, L.; YADEGARI, D.; REZAEI, M.B.; TAGHIZADEH, M.; ASTANEH, S.A.;
RASOOLI, I.Chemical and biological characteristics of Cuminum cyminum and Rosmarinus
officinalis essential oils. Food Chemistry, Oxford, v. 102, p. 898–904, 2007.
GAYLER, S.; LESER,C.; PRIESACK, E.; TREUTTER, D. Modelling the effect of
environmental factors on the “trade off” between growth and defensive compounds in Young
Apple trees.Trees, Vancouver, v. 18, p. 363-371, 2004.
GIANNOPOLITIS, C.N.; RIES, S.K. Superoxide dismutases. I. Occurrence in higher plants.
Plant Physiology, Rockville, v. 59, n. 2, p. 309-314, 1977.
IGARASHI, S.; OLIVEIRA, G.M.; CAMARGO, L.C.M.; FALKOSKI FILHO, J.;
61
GARDIANO, C.G.; BALAN, M.G. Danos causados pela infecção de oídio em diferentes
estádios fenológicos da soja. Arquivo Instituto Biológico, São Paulo, v.77, n.2, p.245-250,
2010.
ITAKO, A.T. Óleo essencial de Cymbopogon citratus: atividade antifúngica em Alternaria
solani e ativação de mecanismos de defesa em tomateiro. 2008. 51p. Dissertação
(Mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Maringá. Maringá-PR, 2008.
ITAKO, A.T.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R.; TOLENTINO JÚNIOR,
J.B.; CRUZ, M.E.S. Controle de Cladosporium fulvum em tomateiro por extratos de plantas
medicinais. Arquivo Instituto Biológico. São Paulo, v. 76, n.1, p. 75-83, jan./mar., 2009.
KAR, M.; MISHRA, D. Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during Rice
leaf senescence. Physiologia Plantarum, Copenhagen, v. 57, p. 315-319, 1976.
KÖPPEN, W.; GEIGER, R. Klimate der Erde. Gotha: Verlag Justus Perthes. 1928.
LUSSO, M. F. G.; PASCHOLATI, S. F. Activity and isoenzymatic pattern of soluble
peroxidases in maize tissues after mechanical injury or fungal inoculation. Summa
Phytopathologica, Botucatu, v. 25, p. 244-249, 1999.
MACAGNAN, D.; ROMEIRO, R.S.; BARACAT-PEREIRA, M.C.; LANNA-FILHO, R.;
BATISTA, G.S.; POMELLA, A.W.V. Atividade de enzimas associadas ao estado de indução
em mudas de cacaueiro expostas a dois actinomicetos residentes de filoplano. Summa
Phytopathologica, Botucatu, v. 34, n. 1, Fev. 2008.
MATTIAZZI, P. Efeito do oídio (M. diffusa) na produção e duração da área foliar sadia
da soja. 2003. 49p. Dissertação (Mestrado em Agronomia). Escola Superior de Agricultura
“Luiz de Queiroz”. Piracicaba, 2003.
PASCHOLATI, S.F.; LEITE, B.; STANGARLIN, J.R.; CIA, P. Interação planta-patógeno:
fisiologia, bioquímica e biologia molecular. Piracicaba, ed. FEALQ, 627 p., 2008.
62
PEREIRA, D.G.; SEDIYAMA, T.; CRUZ, C.D.; REIS, M.S.; GOMES, J.L.L.; TEIXEIRA,
R.C.; NOGUEIRA, A.P.O. Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja avaliados para
resistência ao oídio. Ciência Rural, Santa Maria, v. 38, p. 1836-1842, 2008.
PIMENTEL, C., PEREZ, A.J.C. Estabelecimento de parâmetros para avaliação de tolerânciaà
seca em genótipos de feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.35, n.1, p.4658, 2000.
REIS, E.M. Doenças na Cultura da Soja. Aldeia Norte Editora, Passo Fundo, 177 p., 2004.
SANTOS, H.G. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Embrapa, Brasília, 3ª ed., 2013.
SARMENTO-BRUM, R.B.C.; SANTOS, G.R.; CASTRO, H.G.; GONÇALVES, C.G.;
CHAGAS JÚNIOR, A.F.; NASCIMENTO, I.R. Efeito de óleos essenciais de plantas
medicinais sobre a antracnose do sorgo. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 29, Supplement
1, p. 1549-1557, 2013.
SILVA, I.C.; SAMPAIO, L.S. Curva de resposta da fotossíntese à irradiância em diferentes
estádios fenológicos de soja. Anais do 10º Seminário Anual de Iniciação Científica da
UFRA, Belém, resumo nº 715, 2012.
STANGARLIN, J. R.; KUHN, O.J.; TOLEDO, M.V.; PORTZ, R.L.; SCHWAN-ESTRADA,
K.R.F.; PASCHOLATI, S.F. A defesa vegetal contra fitopatógenos. Scientia Agraria
Paranaenis, Cascavel, v. 10, n. 1, p 18-46, 2011.
VIGO, S.C.; MARINGONI, A.C.; CÂMARA, R. de C.; LIMA,G.P.P. Ação de tinturas e
óleos essenciais de plantas medicinais sobre o crestamento bacteriano comum do feijoeiro e
na produção de proteínas de indução de resistência. Summa Phytopathologica, Botucatu,
v.35, p.293‑304, 2009.
WORWOOD, S. Aromaterapia: um guia de A a Z para o uso terapêutico dos óleos
essenciais. São Paulo: Best Seller, 251p., 1995.
63
APÊNDICE
60,0
30
50,0
25
40,0
20
30,0
15
20,0
10
10,0
5
0,0
26/11
0
3/12
10/12
17/12
24/12
31/12
7/1
Data
64
14/1
21/1
28/1
4/2
11/2
Temperatura média (C)
Precipitação pluvial (mm)
Apêndice 1 - Precipitação pluviométrica (mm) (colunas) e temperatura média do ar (ºC)
(linha) entre 26/11/2013 e 15/02/2014 em Guarapuava – PR
ANEXOS
Anexo 1 – Escala diagramática do oídio da soja (M. diffusa) (MATTIAZZI, 2003)
65
Anexo 2 - Análise cromatográfica expandida do óleo essencial de capim-limão, por
cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. Compostos: 5) β-mirceno, 7) 1,8
cineol (eucaliptol) 10) linalol 19) Nerol 20) Geraniol 21) 2-undecanona 22) 2-tridecanona
(MAIA et al., 2014b)
Anexo 3 - Componentes do óleo essencial de alecrim(Rosmarinus officinalis), identificados
por CG‑EM, e seus respectivos teores expressos em normalização de área (1) (MAIA et al.,
2014a).
(1)
CG‑EM, cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa;
tr, tempo de retenção; IK, índices de retenção de Kovats.
66
Download